Planetary Volumes Saturn

A válasz talán abban rejlik, hogy a Titánon milyen sajátos módon alakul ki a homok.


A Szaturnusz legnagyobb holdja, a Titán sok közös vonást mutat a Földdel. A Titánon folyók és tavak vannak, vannak homokdűnéi és síkságai, sőt, még az időjárás is összetett, évszakonként változó. De van néhány jelentős különbség is. Víz helyett a Titán esője, tavai és tengerei metánból állnak. A homok pedig szilícium-dioxid helyett szerves szénhidrogénekből áll. Ezek a különbségek rejtélyt jelentenek a tudósok számára. A szerves szénhidrogénekből készült homok közel sem olyan erős, mint a szilícium-dioxidból készült homok, amely a Földön, a Marson vagy akár a Vénuszon található. És ez probléma. A szénhidrogénekből készült homokot le kellene erodálni, és gyorsan porrá kellene alakulnia.

A Titánon mégis láthatunk összetett struktúrákat, amelyek ezekből a homokból alakultak ki: dűnéket, síkságokat és labirintusokat. Miért? Hogyan maradhatnak fenn ezek a struktúrák anélkül, hogy elpusztulnának? Ennek megértése volt a célja a Stanford és a Jet Propulsion Laboratory tudósainak. A Földhöz hasonlóan a Titánon is vannak évszakok és éghajlati zónák, amelyek a földrajzi szélesség függvényében változnak, szerepel a kutatásról készült tanulmányban. A Titán pólusai például viszonylag nedvesek, bőséges metán- és etántavakkal. Ezzel szemben a Titán egyenlítői szélességei az év nagy részében szárazak, ritka metánesőkkel, amelyek a napéjegyenlőség közelében fordulhatnak elő.

A Titán évének nagy részében (valamivel több mint 29 földi év) a levegő az egyenlítőnél felemelkedik, a pólusoknál pedig lecsökken. A napéjegyenlőség közelében azonban ez megfordul, és nagy viharok alakulnak ki az egyenlítő közelében vagy a középső szélességi körökön. Az év nagy részében azonban a viharok sokkal gyakoribbak a sarkok felett. Ezek a viharok a Titán egy éve alatt körülbelül 100 alkalommal fordulnak elő. Az a tény, hogy a Titánon homok és időjárás van, rejtély a tudósok számára. Bár a Titán homokjának pontos összetételét illetően még mindig bizonytalanok vagyunk, a spektrális jelek arra utalnak, hogy szénhidrogénekből állhat. A szilikáthomoktól eltérően a szénhidrogénhomok sokkal gyengébb. A Titánhoz hasonló körülmények között az összetett szénhidrogénekről kimutatták, hogy sokkal puhábbak és törékenyebbek, mint a földi szilikáthomok.

A Földön a homokok szilikátokból állnak. A szél, az eső vagy a szállítás fel tudja törni a kőzeteket, és egyre kisebb és kisebb darabokra zúzza őket, amíg homokká nem válnak. Ezután a nyomás, a víz vagy a hő hatására a homok apró részecskéi újra kőzetté alakulhatnak. A Titánon azonban az erózió és az időjárás gyorsan lebontja ezeket a részecskéket, és soha nem alakulnak újra kőzetté. Olyan gyorsan kellene felbomlaniuk, hogy porrá alakulnának, ezért a Titánon látható homokdűnék legfeljebb 3000 Titán-évesek lehetnek. A homokdűnék azonban jóval idősebbek - több százezer éves nagyságrendben. Valaminek meg kellett tartania ezeket a homokrészecskéket, hogy megakadályozza a porrá kopásukat.

A rejtély megoldása érdekében a kutatók elfordultak a szilícium-dioxid-homoktól, és helyette a földi karbonátszemcséket vizsgálták - különösen egy különleges homokszemcsetípust, az úgynevezett ooidot. A gyöngyökhöz hasonlóan az ooidok is úgy tudnak növekedni, hogy rétegről rétegre felhalmozódnak, és egyre nagyobbak lesznek, ahelyett, hogy csak kisebbre erodálódnának. Az ooidok kialakulásának mechanikáján felbuzdulva egy olyan mechanizmus a tippjük, amellyel a Titánon található törékeny szerves homokszemcsék kompenzálhatják a kopást (és így homokméretűek maradhatnak, nem pedig porrá válhatnak) - nem kémiai kicsapódás révén, mint az ooidok - hanem egy szinterezésnek nevezett folyamat révén.

A Földön gyakran látjuk, hogy a hópelyhek szintereződnek: összeolvadnak, és egyre nagyobb pelyheket alkotnak. Ezek a szinteresedési és kopási ciklusok segíthetnek megmagyarázni a Titán furcsa zónás vonásait is. Az egyenlítőnél kevés a nedvesség, sok a szél és finom szemcsék vannak. A középső szélességi fokokon a legtöbb szinterezés lehetőségét látjuk egy olyan helyen, ahol a szemcsék nem gyakran szállnak aktívan. Aztán a sarkokon, a labirintusokban egy áradások és folyók által alakított régiót látunk. A nedvesség segít stabilizálni a durvább homokszemcséket.

(Forrás: BigThink)


A figyelmetekbe ajánljuk