Nye modeller tyder på, at Titan-søer er eksplosionskratere

Ved hjælp af radardata fra NASAs Cassini-rumfartøj, nylig offentliggjort forskning præsenterer et nyt scenarie for at forklare, hvorfor nogle metanfyldte søer på Saturns måne Titan er omgivet af stejle fælge, der når hundredvis af fod høje. Modellerne tyder på, at eksplosioner af opvarmende nitrogen skabte bassiner i måneskorpen.

Titan er det eneste planetariske legeme i vores solsystem bortset fra Jorden, der vides at have stabil væske på sin overflade. Men i stedet for at vand regner ned fra skyerne og fylder søer og have som på Jorden, på Titan er det metan og ethan - kulbrinter, som vi tænker på som gasser, men som opfører sig som væsker i Titans kolde klima.

De fleste eksisterende modeller, der beskriver oprindelsen af ​​Titans søer, viser flydende metan, der opløser månens grundfjeld af is og faste organiske forbindelser, carving reservoirer, der fyldes med væsken. Dette kan være oprindelsen til en type sø på Titan, der har skarpe grænser. På jorden, vandmasser, der er dannet på samme måde, ved at opløse omgivende kalksten, er kendt som karstiske søer.

Den nye, alternative modeller for nogle af de mindre søer (tivis af miles på tværs) vender op og ned på teorien:Den foreslår lommer af flydende nitrogen i Titans skorpe opvarmet, forvandlet til eksplosiv gas, der blæste kratere ud, som derefter blev fyldt med flydende metan. Den nye teori forklarer, hvorfor nogle af de mindre søer nær Titans nordpol, ligesom Winnipeg Lacus, synes i radarbilleder at have meget stejle fælge, der rager over havets overflade - fælge, der er svære at forklare med den karstiske model.

Radardataene blev indsamlet af Cassini Saturn Orbiter - en mission styret af NASA's Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien - under sin sidste tætte forbiflyvning af Titan, da rumfartøjet forberedte sit sidste dyk ind i Saturns atmosfære for to år siden. Et internationalt hold af videnskabsmænd ledet af Giuseppe Mitri fra Italiens G. d'Annunzio Universitet blev overbevist om, at den karstiske model ikke stemte overens med, hvad de så på disse nye billeder.

"Fælgen går op, og karst-processen fungerer på den modsatte måde, " sagde Mitri. "Vi fandt ikke nogen forklaring, der passede med et karstisk søbassin. I virkeligheden, morfologien var mere i overensstemmelse med et eksplosionskrater, hvor randen er dannet af det udstødte materiale fra kraterets indre. Det er en helt anden proces."

Arbejdet, udgivet 9. september i Natur Geovidenskab , masker med andre Titan-klimamodeller, der viser, at månen kan være varm sammenlignet med, hvordan den var i tidligere Titan-istider.

I løbet af den sidste halv milliard eller milliard år på Titan, metan i atmosfæren har fungeret som en drivhusgas, holde månen relativt varm - selvom den stadig er kold efter Jordens standarder. Forskere har længe troet, at månen har gennemgået epoker med afkøling og opvarmning, da metan udtømmes af soldreven kemi og derefter tilføres igen.

I de koldere perioder, nitrogen dominerede atmosfæren, regner ned og cykler gennem den iskolde skorpe for at samle sig i bassiner lige under overfladen, sagde Cassini-videnskabsmand og studiemedforfatter Jonathan Lunine fra Cornell University i Ithaca, New York.

"Disse søer med stejle kanter, volde og hævede fælge ville være et tegn på perioder i Titans historie, hvor der var flydende nitrogen på overfladen og i skorpen, " bemærkede han. Selv lokal opvarmning ville have været nok til at omdanne det flydende nitrogen til damp, få det til at udvide sig hurtigt og blæse et krater ud.

"Dette er en helt anden forklaring på de stejle fælge omkring de små søer, hvilket har været et kæmpe puslespil, " sagde Cassini-projektforsker Linda Spilker fra JPL. "Efterhånden som videnskabsmænd fortsætter med at udvinde skatkammeret af Cassini-data, vi bliver ved med at lægge flere og flere brikker af puslespillet sammen. I løbet af de næste årtier, vi vil komme til at forstå Saturn-systemet bedre og bedre."