Tim istraživača izgradio model formiranja Titanovog krajolika, otkrivajući svijet sličan našem

Saturnov mjesec Titan iz svemira izgleda slično poput Zemlje, s brojnim rijekama, jezerima i morima.

Poznati krajolici

Titan je jedino tijelo u Sunčevom sustavu za koje se zna da ima sezonski ciklus prijenosa tekućine sličan onom na Zemlji. Premda Titan sadrži krajolike slične onima na Zemlji, oni se sastoje od potpuno drugačijih materijala. Potoci metana teku površinom, dok dušični vjetrovi stvaraju ugljikovodične dine. Ovi materijali sve do nedavno činili su formaciju Titanovog krajolika prilično zagonetnom.

Ipak, u novom radu objavljenom u časopisu Geophysical Research Letters 25. travnja, geolog sa Stanforda, Mathieu Lapôtre i njegovi suradnici, predložili su model koji bi objasnio način na koji su formirane Titanove različite dine, ravnice i labirintski tereni. Svoj model izradili su na temelju identificiranja procesa (sezonskog ciklusa) koji je omogćio tvarima na bazi ugljikovodika da stvaraju zrna pijeska ili stijene. “Naš model pruža cjeloviti okvir koji nam pomaže da razumijemo kako svi ti sedimentni ciklusi funkcioniraju skupa”, navodi Lapôtre, docent geoloških znanosti na Stanfordovoj školi za znanost o Zemlji, energiji i okolišu. “Ako razumijemo kako se različiti dijelovi slagalice uklapaju, kao i njihovu mehaniku, tada možemo početi koristiti oblike reljefa koji su ostali iza tih sedimentnih procesa da bismo rekli nešto više o klimi, geološkoj povijesti te kako bi sve to skupa moglo utjecati na mogućnost života na Titanu.”

https://kozmos.hr/na-najvecem-saturnovom-mjesecu-titanu-nalaze-se-cudni-kristali/

Izgradnja modela

Lapôtre i njegovi kolege isprve su nastojali riješiti jednu od najvećih misterija Titanovih sedimenata – kako se njegovi osnovni organski spojevi za koje se smatra da su krhki u usporedbi s anorganskim silikatnim zrncima na Zemlji, mogu transformirati u zrna koja tvore različite strukture. Silikatne stijene i minerali na Zemlji s vremenom erodiraju u zrna sedimenta. Ova zrna raznose vjetrovi i potoci, a ona se zatim talože u slojeve sedimenata koji se uz pomoć pritiska, podzemne vode i topline, ponovno pretvaraju u stijene. Te stijene onda ponovno prolaze proces erozije i recikliranja u Zemljinim slojevima. Slični procesi formirali su dine, ravnice i labirintske terene na Titanu, ali za razliku od Zemlje, Marsa i Venere, gdje su stijene dobivene iz silikata dominantan geološki materijal iz kojeg se dobivaju sedimenti, smatra se da se Titanovi sedimenti sastoje od čvrstih organskih spojeva.

Znanstvenici nisu mogli objasniti kako ovi organski spojevi mogu prerasti u zrnca sedimenta koja se prenose Titanovim krajolikom, “dok vjetrovi prenose zrna, zrna se sudaraju jedno s drugim… Ti sudari imaju tendenciju smanjenja veličine zrna kroz vrijeme. Ono što nam je nedostajalo jest mehanizam rasta koji bi mogao omogućiti zrncima pijeska da zadrže stabilnu veličinu”, izjavio je Lapôtre. Tim je pronašao rješenje promatrajući sedimente na Zemlji zvane ooidi. Riječ je o sitnim kuglastim zrncima koja se najčešće nalaze u plitkim tropskim morima poput Bahama, a nastaju kada kalcijev karbonat stvara slojeve oko zrna kvarca.

Ooidi nastaju kemijskim taloženjem, što im omogućuje rast, dok istovremeno proces erozije usporava taj rast. Ova dva mehanizma međusobno se poništavaju kroz vrijeme, održavajući veličinu zrna ravnomjernom kroz vrijeme. Sličan proces mogao bi se odvijati i na Titanu, “uspjeli smo razriješiti paradoks zašto su na Titanu mogle postojati pješčane dine tako dugo iako su materijali iznimno slabi. Pretpostavili smo da bi sinteriranje koje uključuje spajanje susjednih zrna u jedan komad, moglo biti protuteža abraziji kada vjetar prenosi zrna” dodaje Lapôtre.

https://kozmos.hr/15-zanimljivosti-o-planetu-saturnu/

Titanova klima i pojasevi geoloških formacija

Lapôtre i koautori koristili su podatke o Titanovoj klimi i smjeru transporta sedimenata vođenog vjetrom kako bi objasnili različite paralelne pojaseve geoloških formacija, primjerice, dine blizu ekvatora, ravnice u sredini zemljopisne širine i labirintne terene u blizini polova. Atmosferski modeli i podaci s misije Cassini otkrili su da su vjetrovi uobičajeni u blizini ekvatora, što ide u prilog tezi da bi se tamo moglo stvoriti manje sinteriranja i time finija zrna pijeska. Nadalje, istraživači predviđaju manje transporta sedimenta na srednjim geografskim širinama s obje strane ekvatora, gdje bi sinteriranje moglo dominirati i stvarati krupna zrna koja bi se na kraju mogla pretvoriti u stijene Titanovih ravnica. Zrna pijeska neophodna su i za formiranje labirintnih terena u blizini polova. Istraživači smatraju da bi ove različite stijene mogle formirati nešto nalik kršu u vapnencu na Zemlji.

Riječni tokovi i kišne oluje javljaju se mnogo češće u blizini polova, zbog čega je veća vjerojatnost da će sedimenti biti transportirani rijekama nego vjetrovima. Sličan proces sinteriranja i abrazije tijekom riječnog transporta mogao bi osigurati opskrbu krupnim zrncima pijeska koja stvaraju labirintne terene. “Na Titanu, baš kao na Zemlji i nekoć na Marsu, imamo aktivni sedimentni ciklus koji može objasniti geografsku distribuciju krajolika kroz abraziju i sinteriranje potaknuto Titanovim godišnjim dobima.” zaključuje Lapôtre.

https://kozmos.hr/nasa-ina-misija-dragonfly-na-titanu/

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

–t.me/kozmoshr

Izvori:

Mathieu G. A. Lapôtre et al, The Role of Seasonal Sediment Transport and Sintering in Shaping Titan’s Landscapes: A Hypothesis, Geophysical Research Letters (2022). DOI: 10.1029/2021GL097605

Stanford University. “Scientists model landscape formation on Titan, revealing an Earth-like alien world.” ScienceDaily. ScienceDaily, 25 April 2022.

Anonymous (27. travnja 2022.), Models of Landscape Formation on Saturn’s Moon Titan Reveal an Earth-Like Alien World, Stanford University, Scitechdaily.com (pristup 27. travnja 2022.)

Tucker D. (25. travnja 2022.) Scientists model landscape formation on Titan, revealing an Earth-like alien world, Stanford University (pristup 27. travnja)