Dinamikus Titán
(Rovat: Cassini, Távoli világok kutatói - 2020.12.08 07:15.)

A Cassini–Huygens-küldetés adatai alapján a kutatók a kráterek két fő típusát azonosították a Titánon, amelyeket jelenleg is alakít az erózió.

A Szaturnusz legnagyobb holdjának, a Titánnak sűrű légköre van, felszíne alatt óceán lehet, felszínét pedig hegyek, tavak, dűnék és más, a földiekhez hasonló alakzatok borítják. Ezeken kívül becsapódási kráterek is előfordulnak a felszínén, bár természetesen jóval kisebb számban, mint a Szaturnusz többi, légkör nélküli holdján. Nyilván a Földhöz hasonlóan az erózió a Titánon is eltüntette a kráterek jelentős részét, azonban a megmaradtak tanulmányozása nemcsak a hold geomorfológiai folyamataiba enged betekintést, hanem a felszín összetételére is következtetni lehet.

Ezzel foglalkozik Anezina Solomonidou és munkatársai cikke az Astronomy & Astrophysics folyóiratban. A szerzők által vizsgált kráterek közül hat az egyenlítő környéki dűnemezőkön található, három pedig a közepes szélességeken elterülő síkságokon. Vizsgálataikhoz a Cassini látható és infravörös tartományban működő, térképező spektrométere (VIMS) és radarberendezése mérési eredményeit használták fel, amit a Huygens leszállóegység adataival egészítettek ki.

A radarral mikrohullámú emisszivitási adatokat kaptak, tehát arra tudtak következtetni, milyen hatásfokkal bocsátja ki a felszín az energiát, továbbá több deciméter mélységig meg tudták határozni a felszín alatti összetételt. Feltételezik, hogy a Titán felszínének alacsonyabb emisszivitású területei vízjég jelenlétéről árulkodnak, míg ahol erősebb a kibocsátás, ott szerves anyagokban gazdagabb rétegek fordulhatnak elő. A VIMS műszer adatai a felszínt borító vékony „fátyol” vizsgálatához használhatók. A mérések értelmezéséhez ismerni kell a metán abszorpcióját és a légkörben lévő köd tulajdonságait, amihez a Huygens mérései adtak támpontot. Az így felállított, kevert modell alapján vizsgálták a kráterek fenekének és a becsapódáskor kidobott törmeléktakarónak a kémiai összetételét.

A Cassini VIMS műszerével kapott színes kép a Titán kilenc, a tanulmányban vizsgált kráterével. A kráterfenék sárgának, a kidobott törmeléktakaró pirosnak látszik. A legnagyobb kráter a Merva, míg a Selk a NASA Dragonfly küldetésének célpontja. (Kép: Solomonidou et al. 2020; térkép: Le Mouélic et al. 2019)

Eredményeik szerint a dűnevidéken és a síkságokon található kráterek két különböző típusba sorolhatók. A síkságok kráterei szerves anyagok keverékét tartalmazzák, és gazdagok vízjégben, ezzel szemben a dűnék krátereiben ugyancsak előfordulnak szerves anyagok, vízjég azonban nem. A VIMS adatai (a radarméréseknek ellentmondva) a dűnekráterek esetében eltérést mutatnak a kráterfenéken és a törmeléktakaróban előforduló anyagok gyakoriságában. Feltételezik, hogy az eltérés annak köszönhető, hogy a kráterekben finom szemcséjű homoküledék rakódik le.

A síkságok krátereinél a kráterben lévő és a kidobott anyag összetétele nagyjából megegyezik, amiből arra következtetnek, hogy ezekben a kráterekben nincs jelen az üledék. Ez valamilyen folyadék eróziós hatásának tudható be, összhangban azzal az elképzeléssel, miszerint a Titán magasabb földrajzi szélességein több csapadék hull. Két kráter, a Menvra és a Sinlap azonban nem engedelmeskedik a megállapított szabályszerűségnek. A mintegy 425 km átmérőjű Menvra a Titán legnagyobb krátere, amely a dűnevidék és a síkságok határán fekszik. A Sinlap viszont feltételezések szerint a Titán legfiatalabb krátere lehet, amely ugyan a dűneterületen található, mégis vízjég jelenlétét mutatja, ám egyéb tulajdonságait figyelembe véve a kráterek fenti két típusának egyikébe sem sorolható.

A Sinlap a kutatók feltételezése szerint a Titán legfiatalabb krátere. A radarkép (a) és a VIMS képe (b) egyesítésével állították elő a kompozit képet (c). A sárga négyzetek a kráterfenéken, a fehérek a kidobott törmeléktakarón vizsgált területeket jelzik. (Kép: Solomonidou et al. 2020)

A Titán krátereinek újabb vizsgálata csak a jövő évtizedben várható, miután a NASA 2027-ben indítandó Dragonfly küldetése 2034-ben megérkezik a holdra, ahol több helyszínen is végez majd vizsgálatokat.