Meren van methaan op Titan mogelijk ontstaan door ondergrondse explosies

Titan
Titan, de op één na grootste maan in het zonnestelsel. Opname gemaakt door de Cassini-sonde in 2006. Credit: NASA/JPL.

Planeetwetenschappers uit de Verenigde Staten en Italië hebben een nieuw model opgesteld dat zegt dat de met methaan gevulde meren op de Saturnusmaan Titan vermoedelijk zijn ontstaan na explosies van opwarmende stikstof. Deze explosies lieten tientallen lege kraters achter op het oppervlak van de grootste maan van Saturnus.

Naast de Aarde is Titan het enige hemellichaam in ons zonnestelsel waar een stabiele vloeistof aan het oppervlak voorkomt. Op Aarde zijn dat grote hoeveelheden water maar op Titan gaat het om meren die gevuld zijn met vloeibaar methaan en ethaan. Op Aarde komen ethaan en methaan voornamelijk voor in gasvorm maar bij de hele lage temperaturen op Titan veranderen deze gassen in vloeistoffen.

Oudere modellen suggereerden dat de meren op Titan gedurende duizenden Jaren waren ontstaan in de periode dat ethaan en methaan uit de wolken van Titan regenden.

De makers van het nieuwe model erkennen dat een dergelijk scenario voor de hand liggend is voor enkele meren op Titan, special de meren die duidelijk zijn begrensd. Deze meren lijken op de kartsmeren op Aarde die zijn ontstaan doordat regen grote hoeveelheden kalksteen heeft opgelost.

Maar volgens de onderzoekers kan het karstmeren model niet de vele kleinere meren op Titan verklaren. In het bijzonder ook de meren die hoge, steile randen hebben die enkele honderden meters boven zeeniveau uittorenen.

De discrepantie tussen het karstmodel en Titan’s steile meren, zoals Winnipeg Lacus, werd in er duidelijk door radarbeelden die werden verzameld tijdens de laatste Titan flyby uitgevoerd door NASA’s Cassini Saturn Orbiter.

“De rand gaat omhoog en het karstproces werkt op de tegenovergestelde manier”, zei Giuseppe Mitri van de Italiaanse G. d’Annunzio Universiteit in een persbericht. “We vonden geen enkele verklaring die past bij een karstmeerbekken. In werkelijkheid was de morfologie meer in overeenstemming met een explosiekrater, waarbij de rand wordt gevormd door het materiaal dat uit het binnenste van de krater wordt uitgeworpen. Het is een heel ander proces”.

Mitri en zijn onderzoekspartners in de Verenigde Staten werkten aan de ontwikkeling van een alternatief model.

Ofschoon Titan vergeleken met de Aarde erg koud is, is de maan vergeleken met vergelijkbare verre werelden relatief warm en dat komt door zijn broeikasatmosfeer. Wetenschappers denken dat de maan in het verleden koude en warmere periodes heft gekend. Tijdens koudere periodes regenden er grotere hoeveelheden methaan en ethaan neer. Die vloeibare koolwaterstoffen verzamelden zich in ondergrondse meren net zoals smeltwater grote bronnen kan vormen onder gletsjers aan de polen.

“Deze meren met steile randen, wallen en verhoogde randen zouden een wegwijzer zijn voor periodes uit de geschiedenis van Titan toen er vloeibare stikstof aan de oppervlakte en in de korst zat”, aldus Cassini-wetenschapper Jonathan Lunine, co-auteur en onderzoeker aan de Cornell University.

Tijdens perioden van opwarming kunnen deze zakken met vloeibaar methaan en ethaan verdampt, geëxpandeerd en uiteindelijk geëxplodeerd zijn, waardoor er holten overbleven die tijdens de volgende perioden van afkoeling door meer vloeibare koolwaterstoffen gevuld kunnen worden.

De onderzoekers hebben hun nieuwe model beschreven in recente publicatie van Nature Geoscience.

“Dit is een heel andere verklaring voor de steile randen rond die kleine meren, wat een enorme puzzel is geweest”, zegt Cassini-wetenschapper Linda Spilker van NASA’s Jet Propulsion Laboratory. “Terwijl wetenschappers de schat aan Cassini-data blijven ontginnen, zullen we steeds meer stukjes van de puzzel in elkaar blijven zetten. In de komende decennia zullen we het Saturnus-systeem steeds beter gaan begrijpen.”

 

Eerste publicatie: 11 september 2019
Bron: saturndaily.com




%d bloggers liken dit: