Οι θάλασσες του Τιτάνα αποκαλύφθηκαν: Οι εντυπωσιακές ομοιότητες με τη Γη και η βασική διαφορά

Ο Τιτάνας είναι το μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου και εξάπτει εδώ και χρόνια την φαντασία των επιστημόνων για την πιθανότητα να έχει ζωή


Το 2017 το διαστημικό σκάφος Cassini της NASA αυτοκτόνησε. Είχαν προηγηθεί 13 χρόνια ατέρμονης μελέτης του γύρω από τον Κρόνο και δεκάδων από τους 146 παγωμένους δορυφόρους του.

Παρόλο που το σκάφος έκανε τη βουτιά αυτοκτονίας πριν από επτά χρόνια ο ωκεανός δεδομένων που έχει στείλει στη Γη συνεχίζει να μελετάται με τους επιστήμονες να φέρνουν στο φως όλο και περισσότερα νέα στοιχεία.

Η αποστολή είχε εστιάσει ιδιαίτερα  μεταξύ άλλων και στον πιο ξεχωριστό δορυφόρο του Κρόνου, τον Τιτάνα, και οι παρατηρήσεις ραντάρ του Cassini αποκαλύπτουν τώρα νέες, ιδιαίτερα ενδιαφέρουσες λεπτομέρειες για τις θάλασσες υγρών υδρογονανθράκων του δεύτερου μεγαλύτερου δορυφόρου του Ηλιακού Συστήματος μετά τον Γανυμήδη του Δία, ο οποίος είναι μεγαλύτερος ακόμα και από τον πλανήτη Ερμή.

Ο Τιτάνας είναι ο μόνος γνωστός κόσμος πέρα από τη Γη που διαθέτει θάλασσες, ποτάμια και λίμνες, ενώ είναι τυλιγμένος σε μια πυκνή, αδιαφανή πορτοκαλί ατμόσφαιρα. Γι’ αυτό το λόγο από την πρώτη στιγμή έξαπτε την περιέργεια των επιστημόνων που τον θεωρούν ίσως το μοναδικό μέρος του ηλιακού μας συστήματος που είναι πιο πιθανό να φιλοξενεί κάποιο είδος ζωής.

Όμως, οι θάλασσες του Τιτάνα δεν αποτελούνται από νερό αλλά υδρογονάνθρακες, συμπεριλαμβανομένου του μεθανίου και αιθανίου, συστατικά του φυσικού αερίου. Μια νέα μελέτη που δημοσιεύεται στο Nature Communications εστίασε σε αυτόν τον υγρό κόσμο του Τιτάνα βγάζοντας μοναδικά συμπεράσματα.

Η νέα μελέτη αφορά συγκεκριμένα τρεις θάλασσες κοντά στον βόρειο πόλο του Τιτάνα: την Kraken Mara, ο μεγαλύτερος όγκος υγρού, με έκταση συγκρίσιμη με της Κασπίας· την Ligeia Mare, δεύτερη μεγαλύτερη με έκταση όσο η αμερικανική Λίμνη Σουπίριορ· και την Punga Mare, συγκρίσιμη με τη Λίμνη Βικτόρια στην Αφρική.

«Το διαστημόπλοιο Cassini εξερεύνησε το μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου, τον Τιτάνα, από το 2004 έως το 2017, αποκαλύπτοντας έναν κόσμο που μοιάζει με τη Γη με ένα ποικίλο σύνολο παράξενων, αλλά πολύ γνώριμων μορφολογικών χαρακτηριστικών στην επιφάνειά του που διαμορφώνονται από ένα υδρολογικό σύστημα με βάση το μεθάνιο, το οποίο λειτουργεί σε ατμόσφαιρα πυκνού αζώτου», δήλωσε ο Δρ Βαλέριο Ποτζιάλι του Πανεπιστημίου Κορνέλ της Νέας Υόρκης, επικεφαλής της μελέτης.

Η χημική σύσταση αυτών των θαλασσών και το αν έχουν περισσότερο μεθάνιο ή αιθάνιο αποκαλύφθηκε ότι ποικίλλει ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος. Η μελέτη καταγράφει επίσης την κατανομή των κυματισμών, η οποία υποδεικνύει την ύπαρξη παλιρροϊκών ρευμάτων στα δέλτα ποταμών. Οι ερευνητές προσδιόρισαν επίσης ότι και οι τρεις θάλασσες ήταν ως επί το πλείστον ήρεμες τη στιγμή της πτήσης του Cassini, με επιφανειακά κύματα όχι μεγαλύτερα από 3,3 χιλιοστά. Ένας ελαφρώς υψηλότερος κυματισμός εντοπίστηκε κοντά σε παράκτιες περιοχές, εκβολές ποταμών και στενά μεταξύ λεκανών, πιθανές ενδείξεις παλιρροιακών ρευμάτων, όπως συμβαίνει και στη Γη.

Ο Τιτάνας, με διάμετρο 5.150 χιλιόμετρα, είναι το μόνο γνωστό μέρος εκτός της Γης όπου υγρά πέφτουν ως βροχή από τα σύννεφα, κυλούν σαν ποτάμια και καταλήγουν σε λίμνες και θάλασσες, από όπου εξατμίζονται για να ξεκινήσουν τον υδρολογικό κύκλο από την αρχή. Οι επιστήμονες καταλήγουν ότι η βροχή του Τιτάνα είναι σχεδόν καθαρό μεθάνιο, αλλά με ίχνη αιθανίου και άλλων υδρογονανθράκων. Στη Γη βρέχει νερό, αλλά στον Τιτάνα βρέχει μεθάνιο.

«Τα κανάλια που τροφοδοτούνται από βροχοπτώσεις ρέουν στις θάλασσες δημιουργώντας εκβολές ποταμών, σε ορισμένες περιπτώσεις δέλτα και άλλα γνωστά παράκτια ιζηματογενή κοιτάσματα. Ενώ το Cassini έχει αποκαλύψει πολλά για τον Τιτάνα, αυτές οι ανακαλύψεις έχουν προκαλέσει περισσότερα ερωτήματα», αναφέρει ο Πότζιαλι.

Τα δεδομένα του Cassini υποδεικνύουν ότι τα ποτάμια του Τιτάνα μεταφέρουν καθαρό υγρό μεθάνιο, το οποίο αναμειγνύεται τελικά με το αιθάνιο που κυριαρχεί στις θάλασσες, περίπου όπως το γλυκό νερό των γήινων ποταμών αναμειγνύεται με το θαλασσινό στις εκβολές.

Για τη μελέτη τους, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τέσσερις παρατηρήσεις διστατικών ραντάρ, που συλλέχθηκαν από το Cassini κατά τη διάρκεια τεσσάρων πτήσεων το 2014 (17 Μαΐου, 18 Ιουνίου, 24 Οκτωβρίου) και 2016 (14 Νοεμβρίου). Το σκάφος στόχευε τη δέσμη στην επιφάνεια του Τιτάνα και οι ανακλάσεις καταγράφονταν από κεραία στη Γη.

Με το διστατικό ραντάρ στέλνεται μια ραδιοδέσμη από το διαστημόπλοιο στον στόχο - στην περίπτωση αυτή τον Τιτάνα – και αυτή στη συνέχεια αντανακλάται προς την κεραία λήψης που βρίσκεται στη Γη. Αυτή η επιφανειακή ανάκλαση είναι πολωμένη – που σημαίνει ότι παρέχει πληροφορίες που συλλέγονται από δύο ανεξάρτητες προοπτικές, σε αντίθεση με αυτή που παρέχεται από τα μονοστατικά δεδομένα ραντάρ, όπου το ανακλώμενο σήμα επιστρέφει στο διαστημόπλοιο. Η μέθοδος αυτή προσφέρει πλουσιότερα δεδομένα σε σχέση με τις «μονοστατικές παρατηρήσεις, στις οποίες οι ανακλάσεις του ραντάρ καταγράφονταν από το ίδιο το Cassini.

«Οι θάλασσες του Τιτάνα έλκονται από την ισχυρή βαρύτητα του Κρόνου, όπως οι δικές μας θάλασσες, και το παλιρροϊκό εύρος σε κάποιες ακτές μπορεί να φτάνει τα 30 εκατοστά. Επειδή η παλιρροϊκή περίοδος –η ημέρα του Τιτάνα- είναι μεγάλη (διαρκεί όσο 16 γήινες ημέρες) ο παλιρροϊκός κύκλος είναι αργός, οπότε τα παλιρροϊκά ρεύματα είναι γενικά αδύναμα» είπε ο Ραλφ Λόρενζ του Πανεπιστημίου «Τζονς Χόπκινς», μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Οι επιστήμονες θεωρούν ότι- θεωρητικά τουλάχιστον -ο Τιτάνας θα μπορούσε να φιλοξενεί κάποιου είδους μικροβιακή ζωή, καθώς κάτω από την παγωμένη του επιφάνεια μπορεί να κρύβεται ένας υπόγειος ωκεανός υγρού νερού.

«Είναι τα βαριά οργανικά μόρια που παράγονται στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα προβιοτικά στη φύση τους;» διερωτήθηκε ο Ποτζιάλι. «Έχει έρθει ποτέ το οργανικό υλικό σε επαφή με υγρό νερό; Πιστεύουμε ότι οι αλληλεπιδράσεις αυτού του είδους μπορεί να οδήγησαν στην εμφάνιση ζωής στον πλανήτη μας με την παραγωγή μορίων που μπορούν να παράγουν ενέργεια ή να αποθηκεύουν πληροφορία».

«Ήδη γίνεται ακόμα περισσότερη δουλειά με τα δεδομένα που παρήγαγε το Cassini κατά τη διάρκεια της 13χρονης εξέτασης του Τιτάνα. Υπάρχει μια τεράστια δεξαμενή δεδομένων που περιμένει να την αναλύσουμε πλήρως με τρόπους που θα μας οδηγήσουν σε περισσότερες ανακαλύψεις. Αυτό είναι μόνο το πρώτο βήμα», αναφέρει ο συν-συγγραφέας της έκθεσης Φίλιπ Νίκολσον, καθηγητής του Πανεπιστημίου Κορνέλ.