Danke an die Cassini Mission haben wir einige wirklich erstaunliche Dinge über Saturn und seinen größten Mond, Titan, gelernt. Dies beinhaltet Informationen über seine dichte Atmosphäre, seine geologischen Merkmale, seine Methanseen, seinen Methankreislauf und seine organische Chemie. Und obwohl Cassini Vor kurzem beendete die Mission ihre Mission mit einem Absturz in die Saturnatmosphäre. Die Wissenschaftler überfluten immer noch alle Daten, die sie während ihrer 13 Jahre im Saturn-System erhalten haben.
Und jetzt haben zwei Teams unter der Leitung von Forschern der Cornell University unter Verwendung von Cassini-Daten zwei neue Studien veröffentlicht, die noch interessantere Dinge über Titan enthüllen. In einem Fall erstellte das Team mithilfe von eine vollständige topografische Karte von Titan Cassinis gesamter Datensatz. Im zweiten Fall enthüllte das Team, dass die Meere des Titanen eine gemeinsame Höhe haben, ähnlich wie wir hier auf der Erde einen „Meeresspiegel“ haben.
Die beiden Studien erschienen kürzlich in der Geophysikalische Forschungsbriefe, mit dem Titel "Titans Topographie und Form am Ende der Cassini-Mission" und "Topographische Einschränkungen für die Entwicklung und Konnektivität der Titanen-Lacustrine-Becken". Die Studien wurden von Professor Paul Corlies bzw. Assistenzprofessor Alex Hayes von der Cornell University geleitet und umfassten Mitglieder des Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University, des Jet Propulsion Laboratory der NASA, des US Geological Survey (USGS), der Stanford University und der Sapienza Universita di Roma.
In der ersten Veröffentlichung beschrieben die Autoren, wie topografische Daten aus mehreren Quellen kombiniert wurden, um eine globale Karte von Titan zu erstellen. Da nur etwa 9% von Titan mit hochauflösender Topographie (und 25-30% mit niedrigerer Auflösung) beobachtet wurden, wurde der Rest des Mondes mit einem Interpolationsalgorithmus abgebildet. In Kombination mit einem globalen Minimierungsprozess wurden dadurch Fehler reduziert, die beispielsweise bei der Lokalisierung von Raumfahrzeugen auftreten würden.
Die Karte enthüllte neue Funktionen auf Titan sowie eine globale Ansicht der Höhen und Tiefen der Mondtopographie. Zum Beispiel zeigten die Karten mehrere neue Berge, die eine maximale Höhe von 700 Metern erreichen. Mithilfe der Karte konnten Wissenschaftler außerdem bestätigen, dass es sich bei zwei Orten in den Äquatorregionen um Depressionen handelt, die auf ausgetrocknete Meere oder kryovulkanische Strömungen zurückzuführen sind.
Die Karte deutet auch darauf hin, dass Titan möglicherweise abgeflachter ist als bisher angenommen, was bedeuten könnte, dass die Dicke der Kruste variiert. Der Datensatz ist online verfügbar, und die Karte, die das Team daraus erstellt hat, hat sich bereits für die wissenschaftliche Gemeinschaft bewährt. Wie Professor Corlies in einer Pressemitteilung von Cornell erklärte:
„Der Hauptpunkt der Arbeit war die Erstellung einer Karte für die Wissenschaft… Wir messen die Höhe einer Flüssigkeitsoberfläche auf einem anderen Körper 10 astronomische Einheiten von der Sonne entfernt mit einer Genauigkeit von ungefähr 40 Zentimetern. Aufgrund unserer erstaunlichen Genauigkeit konnten wir feststellen, dass die Höhe zwischen diesen beiden Meeren relativ zum Massenschwerpunkt von Titan etwa 11 Meter betrug, was mit der erwarteten Änderung des Gravitationspotentials übereinstimmt. Wir messen das Geoid von Titan. Dies ist die Form, die die Oberfläche allein unter dem Einfluss von Schwerkraft und Rotation annehmen würde. Dies ist dieselbe Form, die auch die Ozeane der Erde dominiert. "
Mit Blick auf die Zukunft wird diese Karte eine wichtige Rolle spielen, wenn Wissenschaftler das Klima von Titan modellieren, seine Form und Schwerkraft sowie seine Oberflächenmorphologie untersuchen möchten. Darüber hinaus ist es besonders hilfreich für diejenigen, die Innenmodelle von Titan testen möchten. Dies ist von grundlegender Bedeutung, um festzustellen, ob der Mond Leben beherbergen kann. Ähnlich wie bei Europa und Enceladus wird angenommen, dass Titan an seiner Kern-Mantel-Grenze einen Ozean mit flüssigem Wasser und hydrothermale Entlüftungsöffnungen hat.
Die zweite Studie, in der auch die neue topografische Karte verwendet wurde, basierte auf Cassini-Radardaten, die bis wenige Monate vor dem Abbrennen des Raumfahrzeugs in der Saturnatmosphäre erhalten wurden. Anhand dieser Daten stellten Assistenzprofessor Hayes und sein Team fest, dass die Meere des Titanen einer konstanten Höhe im Verhältnis zur Anziehungskraft des Titanen folgen. Grundsätzlich stellten sie fest, dass Titan einen Meeresspiegel hat, ähnlich wie die Erde. Wie Hayes erklärte:
„Wir messen die Höhe einer Flüssigkeitsoberfläche auf einem anderen Körper 10 astronomische Einheiten von der Sonne entfernt mit einer Genauigkeit von ungefähr 40 Zentimetern. Dies ist die Form, die die Oberfläche allein unter dem Einfluss von Schwerkraft und Rotation annehmen würde. Dies ist dieselbe Form, die auch die Ozeane der Erde dominiert. "
Diese gemeinsame Erhebung ist wichtig, da flüssige Körper auf Titan durch etwas verbunden zu sein scheinen, das einem Grundwasserleitersystem ähnelt. Ähnlich wie Wasser unterirdisch durch poröses Gestein und Kies auf der Erde fließt, tun Kohlenwasserstoffe unter der eisigen Oberfläche von Titan dasselbe. Dies stellt sicher, dass große Gewässer übertragen werden und dass sie einen gemeinsamen Meeresspiegel haben.
"Wir sehen keine leeren Seen, die sich unterhalb der lokal gefüllten Seen befinden, denn wenn sie unter dieses Niveau fallen würden, würden sie selbst gefüllt werden", sagte Hayes. „Dies deutet darauf hin, dass der Untergrund fließt und dass sie miteinander kommunizieren. Es sagt uns auch, dass im Untergrund von Titan flüssiger Kohlenwasserstoff gespeichert ist. "
Währenddessen erscheinen kleinere Seen auf Titan in Höhen von mehreren hundert Metern über dem Meeresspiegel von Titan. Dies ist nicht unähnlich zu dem, was auf der Erde passiert, wo große Seen oft in höheren Lagen gefunden werden. Diese sind als „Alpenseen“ bekannt, und einige bekannte Beispiele sind der Titicacasee in den Anden, die Genfer Seen in den Alpen und der Paradiessee in den Rocky Mountains.
Zu guter Letzt ergab die Studie auch, dass sich die überwiegende Mehrheit der Titan-Seen in scharfkantigen Vertiefungen befindet, die von hohen Kämmen umgeben sind, von denen einige Hunderte von Metern hoch sind. Auch hier gibt es eine Ähnlichkeit mit Merkmalen auf der Erde - wie den Florida Everglades -, bei denen sich das darunter liegende Material auflöst und die Oberfläche zusammenbricht und Löcher im Boden bildet.
Die Form dieser Seen deutet darauf hin, dass sie sich mit konstanter Geschwindigkeit ausdehnen können, ein Prozess, der als gleichmäßiger Rückzug der Steilküste bekannt ist. Tatsächlich ähnelt der größte See im Süden - Ontario Lacus - einer Reihe kleinerer leerer Seen, die sich zu einem einzigen Merkmal zusammengeschlossen haben. Dieser Prozess ist offenbar auf saisonale Veränderungen zurückzuführen, bei denen der Herbst auf der südlichen Hemisphäre zu mehr Verdunstung führt.
Während der C.Assini Mission erforscht das Saturn-System nicht mehr, die Daten, die es während seiner mehrjährigen Mission gesammelt hat, tragen immer noch Früchte. Zwischen diesen neuesten Studien und den vielen weiteren, die folgen werden, werden Wissenschaftler wahrscheinlich viel mehr über diesen mysteriösen Mond und die Kräfte, die ihn formen, enthüllen!
