Tytan, największy księżyc Saturna, od dawna fascynuje naukowców swoją niepowtarzalną atmosferą i obecnością ciekłych zbiorników na powierzchni. Jest to jedyne ciało w Układzie Słonecznym poza Ziemią, które posiada trwałe jeziora i rzeki, choć wypełnione są one ciekłym metanem i etanem zamiast wody. Nowe badania przynoszą jednak jeszcze bardziej intrygujące odkrycie – pod powierzchnią Tytana może znajdować się gruba, około 5-10 km, warstwa klatratu metanowego, który wpływa na wygląd i głębokość kraterów na powierzchni tego księżyca.

Kratery na Tytanie są płytkie, co jest nietypowe dla księżyców o podobnych rozmiarach, takich jak Ganimedes. Zwykle, po uderzeniu meteorytu, oczekuje się głębokiego krateru, a jednak na Tytanie obserwowane kratery są o wiele płytsze. Badacze przypuszczają, że może to wynikać z obecności klatratu metanowego – substancji, w której cząsteczki metanu są uwięzione w sieci molekularnej wody lodowej. Warstwa ta działa jako izolator termiczny, chroniący lodową skorupę Tytana i sprawiający, że lód pod powierzchnią jest ciepły i bardziej podatny na deformacje, co powoduje szybkie „wygładzanie” kraterów.

W badaniu, którego wyniki opublikowano w „The Planetary Science Journal”, naukowcy z Uniwersytetu Hawajskiego przeprowadzili symulacje komputerowe, aby zbadać, jak skorupa z klatratu mogłaby wpływać na formowanie się kraterów na Tytanie. Modele pokazały, że nawet cienka warstwa klatratu metanowego o grubości 5 km wystarcza, aby spłycić kratery w stosunkowo krótkim czasie. Kratery na powierzchni Tytana osiągały płytką głębokość już po około 1000 latach, co jest porównywane do procesu spłycania się lodowców na Ziemi. Symulacje wskazują także, że grubsza, 10-kilometrowa warstwa klatratu metanowego mogłaby zapewnić stabilność płytszych kraterów przez dłuższy czas geologiczny.

Obserwacje pochodzące z sondy Cassini, która badała Tytana przez lata, były podstawą tych analiz. Użyto obrazów radarowych i zdjęć powierzchniowych do identyfikacji płytkich kraterów, a także analizy atmosfery. Tytan ma gęstą, pomarańczową atmosferę bogatą w azot, metan i inne związki organiczne, które przypominają pierwotne warunki na Ziemi. Badania powierzchni Tytana są jednak trudne, ponieważ atmosfera skutecznie blokuje światło widzialne, utrudniając szczegółową obserwację geologii księżyca.

Odkrycia na Tytanie rzucają nowe światło na cykl metanowy, który może być analogiczny do cyklu wody na Ziemi. Zrozumienie, jak metan migruje i ulega przemianom na Tytanie, może pomóc naukowcom lepiej poznać także procesy, które zachodzą na Ziemi, w szczególności związane z metanem uwięzionym w wiecznej zmarzlinie i pod dnem morskim. Podobnie jak na Tytanie, metan na Ziemi może znajdować się w klatratach w obszarach polarnych i uwalniać się pod wpływem zmian klimatycznych.

„Tytan jest naturalnym laboratorium do badania, jak metan wpływa na klimat i ewolucję atmosfery,” zauważa Lauren Schurmeier, autorka badań. „Porównania z Ziemią mogą dostarczyć ważnych wskazówek na temat zmian klimatycznych, szczególnie w kontekście destabilizacji klatratów metanowych w Arktyce”.

Badania Tytana pozwalają nam nie tylko zgłębiać historię i strukturę tego unikalnego księżyca, ale także lepiej rozumieć podobne procesy, które mogą zachodzić na innych obiektach Układu Słonecznego oraz na naszej własnej planecie.

Źródło: Universe Today