Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Cassini zkoumá jezera metanu na Titanu

Cassini zkoumá jezera metanu na Titanu

Jezera kapalných uhlovodíků na Titanu
Autor: NASA/JPL/University Arizona/University Idaho

Titan je mezi téměř dvěma stovkami měsíců ve Sluneční soustavě jediným, který je obklopen hustou atmosférou a velkými rezervoáry kapaliny na povrchu. To z něj dělá těleso podobné terestrickým planetám, především Zemi.

V atmosférách Země i Titanu dominuje dusík – v případě Titanu je to více než 95 %. Nicméně na rozdíl od Země má Titan velmi málo kyslíku; zbývající část atmosféry představuje především metan a stopová množství dalších plynů včetně etanu. A za velmi nízkých teplot panujících ve velké vzdálenosti planety Saturn od Slunce může metan a etan existovat na povrchu Titanu v kapalné podobě.

Z tohoto důvodu vědci dlouho uvažovali o pravděpodobné existenci jezer a moří kapalných uhlovodíků na povrchu Titanu. Data z americko-evropské sondy Cassini nás nezklamala. Od příletu do systému planety Saturn v roce 2004 sonda Cassini odhalila, že více než 1,6 miliónu kilometrů čtverečních povrchu Titanu – přibližně dvě procenta celkového povrchu – je pokryto kapalným metanem a etanem.

Existují zde tři velká moře nacházející se poblíž severního pólu měsíce Titan, která jsou obklopena četnými malými jezery na severní polokouli. Pouze jedno velké jezero bylo sondou nalezeno na jižní polokouli.

Přesné složení těchto kapalných zásobníků zůstávalo záhadou až do roku 2014, kdy palubní radar na sondě Cassini byl poprvé použit k prokázání, že moře pojmenované Ligeia Mare – druhé největší na Titanu a rozměry odpovídající pozemským jezerům Lake Huron a Lake Michigan dohromady – je bohaté na metan. Nové výzkumy byly publikované v Journal of Geophysical Research.

Před vypuštěním sondy Cassini jsme očekávali objev, že moře Ligeia Mare je převážně tvořeno etanem, který je vytvářen ve velkém množství v atmosféře, když sluneční záření rozbíjí molekuly metanu. Místo toho je toto moře převážně tvořeno čistým metanem,“ říká Alice Le Gall, členka týmu radaru sondy Cassini na Francouzské výzkumné laboratoři LATMOS v Paříži, vedoucí autorka nové studie.

Ligeia Mare – druhé největší moře na Titanu Autor: NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell
Ligeia Mare – druhé největší moře na Titanu
Autor: NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell
Tato nová studie byla zpracována na základě shromážděných dat pořízených pomocí radaru na palubě sondy Cassini během průletů kolem Titanu v letech 2007 až 2015.

Alice Le Gall tvrdí, že podle mnoha z možných vysvětlení může být Ligeia Mare považováno za moře tvořené metanem. „Buď je Ligeia Mare doplňováno dalším metanem v důsledku dešťů nebo se z něj etan někam přemísťuje. Je pravděpodobné, že etan končí v podmořské kůře, nebo že nějakým způsobem přetéká do sousedního moře Kraken Mare, avšak to bude vyžadovat další výzkumy.“

Ve svém výzkumu vědci kombinovali několik radarových pozorování tepla vyzařovaného z Ligeia Mare. Použili rovněž data z experimentu v roce 2013, kdy došlo k odrazu rádiového signálu od povrchu Ligeia Mare. Závěry tohoto experimentu byly publikovány v roce 2014 týmem radaru sondy, jehož vedoucím byl Marco Mastrogiuseppe z Cornell University, Ithaca, New York, který také přispěl k nové studii.

Během experimentu v roce 2013 použitý radar detekoval ozvěnu (echo) od mořského dna, z které byla odvozena hloubka Ligeia Mare podél dráhy letu sondy Cassini nad hladinou moře – jednalo se o vůbec první určení hloubky mimozemského moře. Vědci byli překvapeni, když určili hloubku metanového moře větší než 160 metrů v nejhlubším místě podél radarové stopy měření.

Objevili jsme, že mořské dno Ligeia Mare je pravděpodobně pokryté vrstvami usazenin bohatých na organické látky,“ dodává Alice Le Gall.

Cesty organických látek na Titanu Autor: ESA
Cesty organických látek na Titanu
Autor: ESA
V atmosféře Titanu reagují dusík a metan za produkce široké rozmanitosti organických materiálů. Vědci se domnívají, že těžký materiál padá dolů na povrch Titanu. Alice Le Gall se spolupracovníky se domnívají, že tyto složky buď padají do moře přímo ze vzduchu, prostřednictvím deště nebo v rámci toků řek na Titanu se rozpustí v kapalném metanu. Nerozpustné sloučeniny, jako je například nitril či benzen, klesají na dno moře.

Při výzkumu bylo rovněž zjištěno, že pobřežní linie kolem Ligeia Mare může být propustné a zaplavené kapalnými uhlovodíky. Data zahrnují období trvající od místní zimy do jara a vědci očekávali, že – podobně jako mořská pobřeží na Zemi – okolní pevný terén se bude zahřívat mnohem rychleji než moře.

Avšak měření ze sondy Cassini neukazují žádné významné rozdílnosti mezi teplotou moře a okolního pobřeží v průběhu zmíněné periody. To naznačuje, že terén obklopující jezera a moře je promáčený kapalnými uhlovodíky, které jeho teplotu zvyšují nebo snižují velmi podobně jako u samotného moře.

Je úžasným počinem průzkumu, že provádíme mimozemskou oceánografii na cizím měsíci,“ říká Steve Wall, zástupce vedoucího radarového týmu sondy Cassini v NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornie. „Titan nás sotva přestane překvapovat.“

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] jpl.nasa.gov
[2] phys.org

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Měsíc Titan, Ligeia Mare


50. vesmírný týden 2018

50. vesmírný týden 2018

Přehled událostí na obloze od 10. 12. do 16. 12. 2018. Měsíc bude v první čtvrti. Večer je vidět Mars, nedaleko něj Neptun a výše v Rybách je Uran. Merkur a Venuše jsou vidět ráno. Máme poslední týden vidět bez měsíčního svitu kometu 46P/Wirtanen v jejím přiblížení k Zemi. Výše na obloze je i pěkná kometa 64P/Swift-Gehrels. Sonda InSight už hýbe rukou a fotografuje okolí. U ISS zakotvila nákladní loď Dragon. Jeden ze dvou Falconů musel přistát do moře a podařilo se jej vyzvednout na pevninu. Start Delty IV Heavy z Kalifornie má odklady. Čína vyslala k Měsíci sondu Chang’e 4. Přistát má v pánvi Aitken na jihu Luny. Před 30 lety začala éra telekomunikačních družic Astra a před 25 lety začal Hubble vidět ostře.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

LBN 777 - Orlí hlava

Titul Česká astrofotografie měsíce za listopad 2018 obdržel snímek „LBN 777 – Orlí hlava“, jehož autorem je Martin Myslivec   S objekty na noční obloze je to tak. Buď mají tak trochu nudná, byť pro neznalé někdy záhadná označení jako M, NGC, LBN, IC, GUM, DUN, vdB, Arp, Ced, … a mnoho

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Kometa 46P Wirtanen

Nikon, ohnisko 18mm

Další informace »