Bildtext: Bilder från Cassini-uppdraget visar nätverk av metanfloder som rinner ut i sjöar i Titans nordpolära region. Kredit: NASA/JPL/USG
Saturnus största måne, Titan, har länge varit gömd under det tjocka höljet av dess metan- och kväverika atmosfär. Allt detta förändrades 2004 när NASA:s Cassini-uppdrag kunde penetrera diset och skickade tillbaka detaljerade radarbilder av ytan. Dessa visade en isig terräng, huggen under miljontals år, av floder liknande de som finns här på jorden. Titans yta ser dock inte så gammal och väderbiten ut som den borde. Floderna har orsakat förvånansvärt lite erosion och det finns färre nedslagskratrar än man kan förvänta sig. Så vad är hemligheten bakom Titans ungdomliga hy?
Titan är cirka fyra miljarder år gammal, ungefär samma ålder som resten av solsystemet. Men det låga antalet nedslagskratrar gör uppskattningar av dess yta endast mellan 100 miljoner och en miljard år gamla.
Forskare vid MIT och University of Tennessee i Knoxville har analyserat bilder av Titans flodnätverk och föreslår två möjliga förklaringar: antingen är erosion på Titan extremt långsam, eller så har några nya fenomen raderat ut äldre ytegenskaper.
Taylor Perron, Cecil och Ida Green biträdande professor i geologi vid MIT förklarar, 'Det är en yta som borde ha eroderats mycket mer än vad vi ser, om flodnäten har varit aktiva under en lång tid. Det väcker några mycket intressanta frågor om vad som har hänt på Titan under de senaste miljarderna åren.”
Perron föreslår att geologiska processer på Titan kan vara som de vi ser här på jorden. Även här är nedslagskratrar få, eftersom plattektonik, vulkanutbrott, framskridande glaciärer och flodnätverk har omformat vår planets yta under miljarder år, så på Titan kan tektoniska omvälvningar, kryovulkaniska utbrott, erosion och sedimentering av floder förändra ytan. .
Att upptäcka vilka processer som är på gång är inte lätt. Bilderna från Cassini är som flygfoton men med mycket grövre upplösning. De är platta, utan information om ythöjd eller djup.
Perron och MIT doktorand Benjamin Black analyserade bilderna och kartlade 52 framstående flodnätverk från fyra regioner på Titan. De jämförde sedan bilderna med en modell av flodnätets utveckling utvecklad av Perron. Deras data skildrar utvecklingen av en flod över tid, med hänsyn till variabler som styrkan hos det underliggande materialet och flödeshastigheten genom flodkanalerna. När en flod eroderar förvandlas den från en lång, spinnig tråd till ett tätt, trädliknande nätverk av bifloder. Titans flodnätverk har behållit sin långa och spetsiga sammansättning. De jämförs med nyligen förnyade landskap här inklusive vulkanisk terräng på ön Kauai och nyligen glacierade landskap i Nordamerika.
Förutom jorden är Titan den enda världen med en aktiv hydrologisk cykel som bildar aktiva flodnätverk. Titans yttemperatur kan vara cirka 94 K och dess floder rinner av flytande metan, men som Perron säger 'Det är en konstigt jordliknande plats, även med denna exotiska kombination av material och temperaturer, och så du kan fortfarande säga något definitivt om erosionen. Det är samma fysik.'
Nedan är en video av Black and Perron som förklarar sin forskning: