Første globale geologiske kort over Saturns største måne, Titan, afsluttet

Det første kort, der viser den globale geologi af Saturns største måne, Titan, er blevet afsluttet og afslører fuldt ud en dynamisk verden af ​​klitter, søer, sletter, kratere og andet terræn.

Planetgeolog David Williams fra Arizona State University's School of Earth and Space Exploration arbejdede sammen med et team af forskere, ledet af planetgeologen Rosaly Lopes fra NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, at udvikle dette globale geologiske kort over Titan. Kortet, og deres resultater, som inkluderer den relative alder af Titans geologiske terræn, blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Natur astronomi .

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, der regner ned, metan og ethan - kulbrinter, som vi tænker på som gasser, men som opfører sig som væsker i Titans kolde klima.

"Titan har en aktiv metanbaseret hydrologisk cyklus, der har formet et komplekst geologisk landskab, gør dens overflade til en af ​​de mest geologisk forskelligartede i solsystemet, " sagde hovedforfatter Lopes.

"På trods af de forskellige materialer, temperaturer og tyngdefelter mellem Jorden og Titan, mange overfladetræk er ens mellem de to verdener og kan fortolkes som produkter af de samme geologiske processer. Kortet viser, at de forskellige geologiske terræner har en klar fordeling med breddegrad, globalt, og at nogle terræner dækker langt mere areal end andre, sagde Lopes.

Lopes' hold brugte data fra NASAs Cassini-mission, som opererede mellem 2004 og 2017 og foretog mere end 120 forbiflyvninger af månen Titan på størrelse med Mercury. Specifikt, de brugte data fra Cassinis radarkamera til at trænge igennem Titans uigennemsigtige atmosfære af nitrogen og metan. Ud over, holdet brugte data fra Cassinis synlige og infrarøde instrumenter, som var i stand til at fange nogle af Titans større geologiske træk gennem metandisen.

"Denne undersøgelse er et eksempel på at bruge kombinerede datasæt og instrumenter, " sagde Lopes. "Selvom vi ikke havde global dækning med syntetisk blænderadar (SAR), vi brugte data fra andre instrumenter og andre tilstande fra radar til at korrelere karakteristika for de forskellige terrænenheder, så vi kunne udlede, hvad terrænet er, selv i områder, hvor vi ikke har SAR-dækning."

Williams' rolle i kortlægningen af ​​Titan var at arbejde sammen med JPL-teamet for at identificere, hvilke geologiske enheder der kunne bestemmes ved først at bruge radarbillederne og derefter ekstrapolere disse enheder til de ikke-radar-dækkede områder. For at gøre det, Williams byggede på sin erfaring med at arbejde med radarbilleder på NASAs Magellan Venus orbiter og fra et tidligere regionalt geologisk kort over Titan, som han udviklede.

"Cassini-missionen afslørede, at Titan er en geologisk aktiv verden, hvor kulbrinter som metan og ethan tager den rolle, som vand har på Jorden, " sagde Williams. "Disse kulbrinter regner ned på overfladen, strømme i vandløb og floder, ophobes i søer og have, og fordamper ud i atmosfæren. Det er en ganske forbløffende verden!"

Williams, som også er direktør for Ronald Greeley Center for Planetary Studies ved ASU, har stor erfaring med at arbejde med geologisk kortlægning af små og usædvanlige planetariske objekter, inklusive Jupiters vulkanske måne Io, asteroiden Vesta, dværgplaneten Ceres og nu Titan.

"Vi holdt møder på ASU tidligere i dette årti for at finde ud af, hvordan man kortlægger Titan ved hjælp af radar med højere opløsning og synlige billeder med lavere opløsning, " forklarede Williams. "Titan kortlæggere fra NASA's Jet Propulsion Laboratory og Cornell University kom til ASU for at finde ud af, hvordan man laver geologisk kortlægning af denne mærkelige nye verden."

Erfaringen med at kortlægge små og usædvanlige planetariske objekter vil hjælpe Williams med en vigtig opgave, han vil påtage sig i det næste årti, at lave det første globale geologiske kort over metalasteroide (16) Psyche, målet for den ASU-ledede NASA Psyche-mission, der er planlagt til at starte i 2022.