14 juli 2020

Cassini verkent de methaanzeeën op de Saturnusmaan Titan

Credits: NASA/JPL/Univ. Arizona/Univ. Idaho


Van de vele honderden manen in ons zonnestelsel is Titan de enige met een dikke dampkring én de enige met vloeistofreservoirs aan zijn oppervlak. Dat maakt Titan meer een planeet dan een maan. De dampkring van Titan bestaat vooral uit stikstof, net als onze aarde. Het bevat echter geen zuurstof en da’s maar goed ook, want naast stikstof is de atmosfeer van de grootste maan van Saturnus ook rijk aan (bijzonder brandbare) koolwaterstoffen. Hierbij moet je denken aan methaan en ethaan, maar ook allerlei ander spul, zoals tholinen. Vanwege de grote afstand tot de zon is het op Titan ontzettend koud – koud genoeg om gassen als methaan en ethaan in vloeibare vorm te houden. Decennia lang hebben astronomen gespeculeerd over het bestaan van zeeën van koolwaterstoffen aan het oppervlak van de Saturnusmaan. Dankzij de uiterst succesvolle Cassini-Huygens ruimtemissie we hebben eindelijk (letterlijk) een beeld gekregen van het oppervlak van Titan – voorgaande missies waren niet in staat om door de smogachtige dampkring van Titan heen te turen.

Ligeia Mare is de op één na grootste zee op Titan. Credits: NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell

Eén van de belangrijkste resultaten van de Cassini-Huygens missie is het bevestigen van het bestaan van meren en zeeën aan het oppervlak van de maan. Deze reservoirs zijn niet gevuld met water, want daarvoor is het veel te koud. In plaats daarvan zijn het koolwaterstoffen die in vloeibare vorm de waterkringloop op aarde emuleren. De meeste van die reservoirs bevinden zich nabij de noordpool van Titan, terwijl op het zuidelijke halfrond slechts één groot meer voorkomt. Goed, maar waar bestaan die meren eigenlijk uit? Gaat het om methaan of ethaan? Radarmetingen die in 2014 verricht zijn door Cassini hebben uitgewezen dat methaan het belangrijkste ingrediënt zou moeten zijn van Ligeia Mare, één van de zeeën op Titan. Dat resultaat is nu bevestigd door hetzelfde radarinstrument, maar dan in een andere modus. Astronomen zijn hierdoor wel met een probleem opgezadeld. Theoretische modellen hebben namelijk uitgewezen dat ethaan het belangrijkste bestanddeel zou moeten zijn. Methaanmoleculen in de dampkring worden namelijk opgebroken door zonlicht, waarbij ethaan het belangrijkste restproduct vormt. Waar blijft dat spul dan?

Credits: ESA

Astronomen hebben nu een aantal mogelijke verklaringen bedacht. Het is mogelijk dat het methaan in Ligeia Mare steeds wordt aangevuld door verse methaanregen. Het is ook mogelijk dat het ethaan terecht komt in de onderzeese korst, terwijl het ethaan ook naar een nabijgelegen zee zou kunnen stromen, namelijk Kraken Mare. Welke van die modellen precies de juiste is, zal aanvullend onderzoek moeten uitwijzen. Overigens hebben de radarmetingen ook uitgewezen dat het diepste punt van Ligeia Mare zo’n 160 meter diep is, terwijl de zeebodem vermoedelijk bedekt wordt door een stroperige laag van organische bestanddelen. Deze organische bestanddelen zijn vermoedelijk niet door levende wezens geproduceerd, maar via abiotische processen in de dampkring. Hier reageren stikstof en methaan met elkaar, waarbij een grote verscheidenheid aan chemische bestanddelen geproduceerd worden. Deze dwarrelen dan naar het oppervlak, alwaar ze terecht kunnen komen in rivieren van koolwaterstoffen. Via die rivieren komen de organische stoffen dan in de meren en zeeën terecht. De onoplosbare bestanddelen, zoals nitrielen en benzeen, zinken naar de bodem en vormen hier een dikke sedimentlaag. Het lijkt erop dat we, in de laatste maanden van Cassini, eindelijk de geheimen van de buitenaardse zeeën op Titan aan het ontsluieren zijn. Bron: NASA.

Comments

  1. en is het “vasteland” ook echt land of is het bevroren “hoe zal ik het noemen” ?
    ijs-stuwwallen bijv. kunnen behoorlijk hoog worden.

Laat een reactie achter op henk Reactie annuleren

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: