Zvětšit obrázek

Umělecká představa povrchu Titanu (uhlovodíková jezera, ledový a skalnatý terén). Kredit: Steven Hobbs

 Z oblohy prší uhlovodíky, které se ukládají na povrchu měsíce, kde tvoří jezera a duny. Tato nová data přinesla sonda Cassini.

Zvětšit obrázek

Titan. Kredit: Cassini Imaging Team/SSI/JPL/ESA/NASA

Studijní tým, který vede Ralph Lorenz (Cassini radar team a Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, Maryland), publikoval tyto nové poznatky 29. ledna 2008 v Geophysical Research Letters.

„Titan je zcela určitě pokryt uhlíkatým materiálem – a je obrovskou továrnou na organické chemické látky,“ řekl Lorenz. „Tyto obrovské zásoby uhlovodíků jsou důležitým oknem do geologie a historie klimatu Titanu.“

Více než 20 let vědci diskutovali, zda na Titanu existují kapaliny, a pokud tam jsou, tak kde. Ještě před sondou Cassini byli přesvědčení, že na povrchu Titanu musí být zdroj, který doplňuje do jeho atmosféry metan. A globální oceán byl jednou z hypotéz. Dokonce byla předpovězena i jednotlivá jezera nebo moře. Objev četných jezer blízko severního pólu radarem na palubě sondy Cassini v červenci 2006 potvrdil tuto představu.

Rozdíl mezi Titanem a Zemí je nejen v teplotě, která se na Titanu pohybuje kolem -179 °C.  Místo vody jsou na povrchu měsíce přítomny kapalné uhlovodíky ve formě metanu a etanu. A duny zde pravděpodobně tvoří oranžové tholiny. Už od roku 1971 se o atmosféru Titanu zajímal Carl Sagan (1934 – 1996) a v roce 1979 vytvořil termín „tholiny“, aby popsal komplex organických molekul prebiotické chemie (chemie před výskytem života).

Zvětšit obrázek

Radarový snímek jezer na Titanu. Kredit: NASA/JPL

Radar na palubě sondy Cassini zmapoval asi 20 % povrchu Titanu. Bylo pozorováno několik set jezer. Detailní snímky odhalují rozsah jezer, jejich složité tvary a vzájemná propojení. Nějaká jezera obsahují pouze zbytky kapalných uhlovodíků a některá jsou pravděpodobně již vyschlá, jak na severní polokouli Titanu pozvolna přechází zima v jaro.

Zvětšit obrázek

Velká jezera (Great Lakes). Kredit: Lore Enterprises

Některá jezera jsou natolik rozsáhlá, že můžeme hovořit o mořích. Velikost moří na Titanu je asi 100 000 km2 –  pro srovnání: největší z Velkých jezer (Great Lakes) na pomezí USA a Kanady  - Hořejší jezero (Lake Superior) má plochu 82 400 km2. Největší Saturnův měsíc Titan má průměr 5150 km (2,5krát menší než Země).

Video: Přelet sondy Cassini nad severním pólem Titanu (od 50° téměř k pólu). Detaily od několika km do 300 m. Složeno z průletů 22. července 2006, 23. září 2006, 9. října 2006 a 22. února 2007. 
QuickTime  (70.9 MB)
QuickTime (56.1 MB)

Astronomové odhadují, že několik desítek jezer a moří na Titanu obsahuje víc kapalných uhlovodíků, než jsou všechny zásoby ropy a zemního plynu na Zemi. Tmavé duny, které se táhnou podél rovníku, obsahují tak velké množství organických látek, že jsou několiksetkrát větší než zásoby uhlí na Zemi.

Prokázané zásoby zemního plynu na Zemi dosahují 130 miliard tun, což může poskytnout 300krát více energie než celé Spojené státy spotřebují za rok na vytápění domácností, klimatizaci a osvětlení. Každé z několika desítek jezer na Titanu může dodat ekvivalent v podobě metanu a etanu, který se přinejmenším vyrovná této energii.

Zvětšit obrázek

Ralph Lorenz s modulem Huygens v operačním centru v Darmstadtu (European Space Operations Center in Darmstadt, Německo). Kredit: University of Arizona

„Tyto celkové odhady se většinou opírají o pohledy na jezera v oblastech kolem severního pólu. Předpokládáme, že jih by mohl být podobný, ale zatím opravdu nevíme, kolik kapalných uhlovodíků tam je,“ řekl Lorenz. Radar na palubě sondy Cassini pozoroval oblast okolo jižního pólu jen jednou, tehdy „viděl“ pouze dvě malá jezírka. Další pozorování této oblasti jsou plánována až při navrhovaném prodloužení mise.

Vědci očekávají, že hluboká jezera na Titanu vznikají podobně jako jezera na Zemi. Proto použili průměrnou plochu a hloubku jezer na Zemi a vzali v úvahu reliéf blízkého okolí (např. hory). Na Zemi je často hloubka jezera 10krát menší než výška okolního terénu.

Zvětšit obrázek

Diagram atmosféry Titanu. Kredit: AEL/GSFC/NASA

„Také víme, že některá jezera jsou hlubší než 10 m, protože na radaru jsou doslova černá jako uhel. Kdyby nebyla tak hluboká, viděli bychom dno, a to nevidíme,“ řekl Lorenz.

Otázka, kolik kapaliny se nachází na povrchu, je důležitá, protože metan je významný skleníkový plyn na Titanu stejně jako na Zemi, ale na Titanu je ho mnohem víc. Pokud všechna pozorovaná kapalina na Titanu je metan, měl by zde existovat jen několik předchozích miliónů let, protože kapalný metan se „vypařuje“ do atmosféry Titanu, rozpadá se a uniká do vesmíru. Pokud by metan unikal, mohlo by dojít k výraznému poklesu teploty na Titanu. Vědci si myslí, že metan by mohl být dodáván do atmosféry unikáním z nitra měsíce při kryovulkanických erupcích (sopečné činnosti při nízkých teplotách). V tom případě by množství metanu a teplota na Titanu možná v minulosti dramaticky kolísaly.

“Náš život je založený na uhlíku. Zjištění, jak daleko ve složitém řetězci směrem k životu mohla chemie v prostředí jako je Titan dojít, bude důležité pro pochopení počátků života v celém vesmíru,“ dodal Lorenz.

Další nízký průlet sondy Cassini nad Titanen je naplánován na pátek 22. února 2008, kdy radar bude zkoumat místo přistání modulu Huygens (14. ledna 2005).

Zdroj: NASA