Kilka lat temu astronomowie odkryli jeziora o dziwnych kształtach na księżycu Saturna, Tytanie. Teraz naukowcy przedstawili intrygującą wersję ich pochodzenia: „zbiorniki” mogą powstawać w wyniku potężnych eksplozji.
Szczegóły opisano w artykule naukowym opublikowanym w czasopiśmie Nature Geoscience.
Przypomnijmy, że Tytan jest jedynym ciałem w Układzie Słonecznym, poza Ziemią, na powierzchni której ciecz istnieje stabilnie. Ale to nie jest woda. Na ciele niebieskim jest tak zimno, że morza i jeziora satelity są wypełnione ciekłym metanem i etanem.
Jak powstały te jeziora? Większość ekspertów uważa, że winne są procesy krasowe (rozpuszczanie się skał w cieczy). Oto jak wiele zbiorników wodnych pojawiło się na Ziemi.
Jednak kilka lat temu naukowcy odkryli na Tytanie jeziora z podniesionymi krawędziami. Okrągłe „stawy metanowe” o średnicy kilkudziesięciu kilometrów otoczone są wałami o wysokości dziesiątek i setek metrów. Przykładem jest jezioro Winnipeg Lacus. Otaczający go pierścień osiąga wysokość 300 metrów, zaś głębokość samego jeziora to zaledwie około 100 metrów.
Tej geometrii nie da się wyjaśnić zjawiskami krasowymi. Kiedy część gleby rozpuszcza się w ciecz, powstaje zagłębienie, ale nie wzgórze.
W nowych badaniach astronomowie wykorzystali dane radarowe uzyskane podczas ostatniego spotkania sondy Cassini z Tytanem. Pozwoliło to naukowcom na bardziej szczegółowe zbadanie kształtu anomalnych jezior i wreszcie upewnienie się, że model krasowy nie zadziała w tym przypadku.
Ale co mogłoby eksplodować z taką siłą na księżycu Saturna? Astronomowie mają wersję, o której mówimy o tak zwanych eksplozjach parowych.
Zjawisko to występuje, gdy duża ilość cieczy (lub ciała stałego) natychmiast zamienia się w parę. Ten gorący gaz wytwarza ogromne ciśnienie, zdolne dosłownie rozerwać każdą wnękę od wewnątrz, w której zamknięta była odparowana substancja.
Na Ziemi dzieje się tak, gdy wody gruntowe nagle wchodzą w kontakt z gorącą magmą. Nawiasem mówiąc, powstają kratery, które są niezwykle podobne do niezwykłych jezior Tytana.
Co mogło zamienić się w parę na księżycu Saturna, zimnym jak serce poprzedniego? Autorzy uważają, że jest to azot.
W rzeczywistości Tytan wcale nie jest tak zimny, jak mógłby być. Metan w jego atmosferze działa jak gaz cieplarniany, blokując promieniowanie podczerwone z powierzchni i uniemożliwiając mu przenoszenie ciepła w przestrzeń.
Jednak naukowcy uważają, że w przeszłości Tytana były okresy, kiedy był ubogi w metan. Substancja ta jest uwalniana do atmosfery z powierzchni i jest jednocześnie niszczona przez światło słoneczne. Te dwa procesy powodują wahania zawartości metanu w osłonie gazowej satelity.
Kiedy w atmosferze jest mało metanu, robi się naprawdę zimno. Atmosfera jest prawie całkowicie azotowa. Częściowo zamienia się w ciecz, gromadząc się w ziemi. Jednak w przypadku ocieplenia takie „osady” mogą szybko zamienić się w gaz, wywołując wybuch pary. Według obliczeń zespołu, w tym przypadku uwalniana jest wystarczająca ilość energii, aby utworzyć odpowiedni lejek.