Titans søer kan stratificere som dem på Jorden

Søer på Saturns måne Titan, sammensat af metan, ethan, og nitrogen frem for vand, oplevelsestæthedsdrevet lagdeling, danner lag, der ligner søer på Jorden. Imidlertid, hvorimod søer på Jorden stratificerer som reaktion på temperatur, Titans søer stratificerer udelukkende på grund af de mærkelige kemiske interaktioner mellem dens overfladevæsker og atmosfæren, siger et papir fra Planetary Science Institute Research Scientist Jordan Steckloff.

Stratificering opstår, når forskellige dele af en sø har forskellige tætheder, med det mindre tætte lag flydende oven på det tættere lag. På jorden, søer i tempererede klimaer lagdelte ofte i lag om sommeren, da solen opvarmer søens overflade, hvilket får dette vand til at udvide sig og blive mindre tæt, danner et lag varmt vand, der bogstaveligt talt flyder på det køligere vand nedenfor. Denne tæthedsdrevne lagdeling kan også forekomme på Titan; men det sker på grund af mængden af ​​atmosfærisk nitrogen, som Titans overfladevæsker kan opløse, frem for at væskerne varmes op og udvider sig.

"Søer på Titan, mere end blot vandpytter af flydende naturgas, er dynamiske steder, der oplever komplekse fysiske processer. De kan stratificere, vælte, og muligvis gå i udbrud, " sagde Steckloff, hovedforfatter af "Stratification Dynamics of Titan's Lakes via Methane Evaporation", der vises i The Planetary Science Journal .

Fordi flydende metan er mindre tæt end flydende ethan, det har længe været antaget, at Titans metan generelt ville flyde oven på dets flydende ethan. Imidlertid, når metans affinitet til atmosfærisk nitrogen tages i betragtning, metan kan opløse tilstrækkeligt nitrogen ved lave temperaturer til at blive tættere end ethan.

Steckloff og hans forskerhold indså, at denne adfærd i sagens natur ville drive sølagdeling ved temperaturer, der kun er et par grader køligere, end der typisk er blevet observeret på Titan. "Vi fokuserede på små, lavvandede søer, der fyldes efter Titans regnbegivenheder, og fandt ud af, at hvis temperaturen er lav, fordampning af metan fra overfladen kan drive opløst nitrogen ud, som er tung, hvilket resulterer i et ethanberiget (methan-nitrogenfattigt) lag, der flyder oven på et methanrigt lag, " sagde Steckloff.

På trods af dens kolde overfladetemperaturer på omkring 90 Kelvin (-298 grader Fahrenheit), Titans evne til at være vært for regn, floder, og søer drager naturligvis sammenligninger med vores hjemmeplanet. "Jorden er den mest Titan-lignende planet kendt. Ligesom Titan, Jorden har dynamiske søer. Lignende processer er aktive på begge, viser, at den komplicerede adfærd af overfladevæsker kan styres af nogle få enkle regler og processer, " sagde Steckloff.