A busca continua para o que está oculto sob a superfície de Titã

"Compreender ciclo hidrológico de Titã é um dos objetivos mais importantes da missão prolongada da Cassini", diz da ESA Cassini-Huygens projeto cientista Nicolas Altobelli. "A mudança das estações em Titã significa que em breve possamos novamente explorar a região cheia de lago no seu pólo norte, e talvez local fenômeno sazonal que não vimos antes. Isto é crucial para a obtenção de uma melhor compreensão do que está oculto sob a superfície de Titã . "

A missão internacional Cassini revelou centenas de lagos e mares espalhados pela superfície gelada de Saturno Titã , a maior parte nas regiões polares. Estes lagos são enchidos com água, mas não com os hidrocarbonetos, uma forma de composto orgânico que também é encontrado naturalmente na Terra e inclui metano. Enquanto a maioria do líquido nos lagos é pensado para ser reposta pelas chuvas de nuvens na atmosfera da lua, os ciclos de líquido ao longo da crosta e atmosfera de Titã ainda não é bem compreendida.

Um estudo recente conduzido por Olivier Mousis na Université de Franche-Comté , França e envolvendo colegas da Universidade de Cornell e Laboratório de Propulsão a Jato da NASA , nos EUA, sondou o ciclo hidrológico da Titan examinando como chuva de metano de Titã iria interagir com materiais geladas dentro reservatórios subterrâneos. Eles descobriram que a formação de materiais chamados hidratos de modificações na composição química do escoamento de precipitação que preenche estes reservatórios de hidrocarbonetos, que conduz à formação de reservatórios de propano e etano, que podem alimentar em alguns rios e lagos.

          

"Nós sabíamos que uma fração significativa dos lagos na superfície de Titã pode estar conectado com os corpos ocultos de líquido abaixo da crosta de Titã, mas nós simplesmente não sabia de que forma interagem", diz Mousis. "Agora, temos modelado interior da Lua em grande detalhe, e ter uma idéia melhor do que estes lagos ou oceanos escondidos poderia ser assim."

Mousis e colegas modelado como um reservatório subterrâneo de hidrocarbonetos líquidos que difundem por todo crosta gelada porosa de Titã. Eles descobriram que esta difusão poderia causar um novo reservatório - formado a partir de hidratos de -. Onde a formar a parte inferior do reservatório inicial preenche camadas de gelo não poroso
clatratos são compostos em que a água formam uma estrutura cristalina com pequenas gaiolas que a TRAP outras substâncias, como o metano e etano. Na Terra, que contêm hidratos de metano são encontrados em alguns sedimentos polares e oceânicas. Em Titã, a pressão ea temperatura de superfície permitem clathrates a se formar quando hidrocarbonetos líquidos entrar em contacto com o gelo de água, um componente principal da crosta da lua. Estes clathrates poderia permanecer estável, tanto para baixo como vários quilômetros abaixo da superfície de Titã.

"Uma das propriedades interessantes de clatratos é que eles causam fraccionamento - neste caso, eles interceptar e moléculas de divisão em uma mistura de fases sólidas e líquidas," adiciona Mousis. Devido a isso, os astrônomos têm sugerido que clathrates pode ser responsável por muitos fenômenos incomuns em Titã, incluindo o esgotamento dos gases nobres pesados ​​na atmosfera da lua, e as variações no raio polar da lua.

Reservatórios de subsuperfície clatrado de Titã seria interagir e fracionar o metano líquido dentro do hidrocarboneto lago subterrâneo originais, mudando lentamente sua composição. Eventualmente, lagos subsuperficiais que tinham entrado em contacto com a camada de clatrato seria principalmente ser composto de uma ou propano ou etano, dependendo do tipo de clatrato que se tinha formado.

É importante ressaltar que este continuaria até à superfície de Titã. Lagos alimentados por estes reservatórios subsuperficiais propano ou etano mostram o mesmo tipo de composição, enquanto que os alimentados por precipitação seria diferente e contém metano, azoto, e vestígios de monóxido de carbono e árgon. "Isso significa que seria capaz de olhar para a composição dos lagos de superfície e aprender algo sobre o que está acontecendo no subsolo profundo", diz Mousis.

A missão Cassini Solstice , uma extensão da Cassini, que vai até 2017, dará aos cientistas uma oportunidade de explorar lagos de superfície de Titã ainda mais de perto através da realização de um adicional de 54 voos rasantes perto da lua de Saturno.

"Composição de equilíbrio entre reservatórios líquidos e clatrado em Titã", de O. Mousis et al. é publicado na revista Icarus, Volume 239, 1 de setembro de 2014; doi: 10.1016 / j.icarus.2014.05.032

Os resultados são relatados por Olivier Mousis, Université de Franche-Comté, França; Mathieu Choukroun e Christophe Sotin, Jet Propulsion Laboratory, EUA; e Jonathan I. Lunine , Centro de Radiofísica e Pesquisas Espaciais, da Universidade de Cornell, EUA.

The Daily Galaxy, através da ESA e Olivier Mousis,
Université de Franche-Comté, França

Créditos de imagem: NASA