Även om det är en främmande värld, skulle Titans kanjoner se väldigt bekanta ut

Titan är svår att studera, tack vare sin otroligt tjocka och disiga atmosfär. Men när astronomer har kunnat smyga en topp under dess metanmoln, har de upptäckt några mycket spännande egenskaper. Och några av dessa, intressant nog, påminner om geografiska särdrag här på jorden. Titan är till exempel den enda andra kroppen i solsystemet som är känd för att ha en cykel där vätska utbyts mellan ytan och atmosfären.

Till exempel, tidigare bilder tillhandahållna av NASA:s Cassini Uppdraget visade tecken på branta kanjoner i den norra polarregionen som verkade vara fyllda med flytande kolväten, liknande floddalar här på jorden. Och tack vare nya data som erhållits genom radarhöjdmätning har dessa kanjoner visat sig vara hundratals meter djupa och har bekräftat floder av flytande metan som strömmar genom dem.

Detta bevis presenterades i en ny studie med titeln ' Vätskefyllda kanjoner på Titan ” – som publicerades i augusti 2016 i tidskriften Geofysiska forskningsbrev . Med hjälp av data som erhölls av Cassinis radarhöjdmätare i maj 2013, observerade de kanaler i funktionen känd som Vid Flumina, ett dräneringsnätverk kopplat till Titans näst största kolvätehav i norr, Ligeia Mare .

Saturnus största måne, Titan, har egenskaper som liknar jordens geologi, med djupa kanjoner med branta sidor. Kredit: NASA/JPL/Cassini

Analys av denna information visade att kanalerna i denna region är branta och mäter cirka 800 m (en halv mil) breda och mellan 244 och 579 meter djupa (800 – 1900 fot). Radarekon visade också starka ytreflektioner som tydde på att dessa kanaler för närvarande är fyllda med vätska. Höjden av denna vätska överensstämde också med den för Ligeia Mare (inom en maring på 0,7 m), som är i genomsnitt cirka 50 m (164 fot) djup.

Detta överensstämmer med tron ​​att dessa flodkanaler i området dränerar in i Ligeia Mare, vilket är särskilt intressant eftersom det liknar hur djupa kanjonsystem mynnar ut i sjöar här på jorden. Och det är ännu ett exempel på hur metanbaserad hydrologisk cykel on Titan driver bildningen och utvecklingen av månens egenskaper, och på sätt som är slående lika vattnets kretslopp här på jorden.

Alex Hayes – en biträdande professor i astronomi vid Cornell, direktören för Rymdfarkoster Planetary Imaging Facility (SPIF) och en av författarna på tidningen – har genomfört flera studier av Titans yta och atmosfär baserat på radardata från Cassini. Som han citerades för att säga i en ny artikel av Cornell Krönikör :

'Jorden är varm och stenig, med floder av vatten, medan Titan är kall och isig, med floder av metan. Och ändå är det anmärkningsvärt att vi hittar sådana liknande egenskaper i båda världarna. Kanjonerna som finns i Titans norra är ännu mer överraskande, eftersom vi inte har någon aning om hur de bildades. Deras smala bredd och djup innebär snabb erosion, eftersom havsnivån stiger och sjunker i det närliggande havet. Detta väcker en mängd frågor, som vart tog allt eroderat material vägen?”

Cassini-bild av det norra polarområdet i Titan och Vid Fluminas dräneringsbassäng, som visar Ligeia Mare (vänster) och Vid Fluminas dräneringsbassäng (höger). Kredit: R.L. Kirk/NASA/JPL

En bra fråga faktiskt, eftersom den ger några intressanta möjligheter. I huvudsak är de särdrag som Cassini observerat bara en del av Titans nordliga polarregion, som är täckt av stora stående kroppar av flytande metan – den största av dessa är Kraken Mare, Ligeia Mare och Punga Mare. I detta avseende liknar regionen glacialt eroderade fjordar på jorden.

Förhållandena på Titan tillåter dock inte förekomsten av glaciärer, vilket utesluter sannolikheten att retirerande isplattor kunde ha huggit ut dessa kanjoner. Så detta väcker naturligtvis frågan, vilka geologiska krafter skapade denna region? Teamet drog slutsatsen att det bara fanns två sannolika möjligheter – som inkluderade förändringar i flodernas höjd eller tektonisk aktivitet i området.

I slutändan föredrog de en modell där variationen i vätskans ythöjd drev bildandet av kanjonerna – även om de erkänner att både tektoniska krafter och havsnivåvariationer spelade en roll. Som Valerio Poggiali, en associerad medlem av Cassini RADAR Science Team vid Sapienza University of Rome och huvudförfattaren till tidningen, sa till Universe Today via e-post:

'Vad kanjonerna på Titan egentligen betyder är att havsnivån tidigare var lägre och att erosion och kanjonbildning kunde ske. Därefter har havsnivån stigit och återfyllt kanjonerna. Detta sker antagligen över flera cykler, eroderar när havsnivån är lägre, avsätter en del när den är högre tills vi får de kanjoner vi ser idag. Så vad det betyder är att havsnivån sannolikt har förändrats i det geologiska förflutna och kanjonerna registrerar den förändringen för oss.'

Titans näst största metansjö, Ligeia Mare. Kredit: NASA/JPL/USGS

I detta avseende finns det många fler jordexempel att välja mellan, som alla nämns i studien:

'Exempel inkluderar Lake Powell, en reservoar vid Coloradofloden som skapades av Glen Canyon Dam; Georges River i New South Wales, Australien; och Nilens ravin, som bildades när Medelhavet torkade ut under slutet av miocen. Stigande vätskenivåer i det geologiskt nyligen förflutna ledde till översvämningen av dessa dalar, med morfologier som liknar dem som observerats vid Vid Flumina.'

Att förstå processerna som ledde till dessa formationer är avgörande för att förstå det nuvarande tillståndet för Titans geomorfologi. Och denna studie är betydelsefull eftersom den är den första som drar slutsatsen att floderna i Vid Flumina-regionen var djupa kanjoner. I framtiden hoppas forskargruppen kunna undersöka andra kanaler på Titan som observerades av Cassini för att testa deras teorier.

Återigen har vår utforskning av solsystemet visat oss hur konstigt och underbart det verkligen är. Förutom att alla dess himlakroppar har sina egna speciella egenskaper, har de fortfarande mycket gemensamt med jorden. När Cassini-uppdraget är klart (15 september 2017) kommer det att ha undersökt 67 % av Titans yta med sitt RADAR-bildinstrument. Vem vet vilka andra 'jordliknande' funktioner den kommer att märka innan dess?

Vidare läsning: Geofysiska forskningsbrev