Titans metanbaserade hydrologiska cykel gör den till en av solsystemets mest geologiskt olika organ. Det finns sjöar av metan, metanregn och till och med "snö" gjord av komplexa organiska molekyler. Men all denna detalj är gömd under månens täta, disiga atmosfär.
Nu har ett team av forskare använt data från Cassini-uppdraget för att skapa vår första globala geologiska karta över Titan.
Kartan är baserad på radar, synliga och infraröda bilder från Cassini-uppdraget. Cassini-uppdraget avslutades i september 2017 när det leddes att krascha i Saturnus. Men även efter två år går forskarna fortfarande igenom Cassinis data och producerar studier som den här.
Denna nya studie har titeln "En global geomorfologisk karta över Saturnus månetitan." Den publiceras i 18: e numret av Nature. Studiens huvudförfattare är Rosaly Lopes, en planetgeolog vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory.
"Titan har en aktiv metanbaserad hydrologisk cykel som har format ett komplex geologiskt landskap, vilket gör dess yta till en av de mest geologiskt olika i solsystemet," sade Lopes i ett pressmeddelande. När du jämför Titans yta med några av de gråa, slagblästrade ytorna som är vanliga i solsystemet, kan du se varför.
"Trots olika material, temperaturer och tyngdfält mellan Jorden och Titan, är många ytfunktioner lika mellan de två världarna och kan tolkas som produkter av samma geologiska processer," sade Lopes. "Kartan visar att de olika geologiska terrängen har en tydlig fördelning med latitud, globalt, och att vissa terrängar täcker mycket mer område än andra."
De svarta linjerna på kartan är 30 graders longitud och latitud, och några framstående platser är märkta, inklusive Kraken Mare och landningsplatsen för Huygens-sonden. Den dominerande geografin är slätter, avbildade i grönt. Dune-funktioner är också framträdande. Blå sjöar syns på norra halvklotet.
Andra geologiska enheter inkluderar labyrint (tektoniskt störda regioner som ofta innehåller fluvialkanaler) och hummocky (kuperad, med vissa berg.)
Kartan är en Mollweide-projektion, som skapar exakta proportioner, men mindre exakta former. Mollweide-projektioner används ofta för att kartlägga globala distributioner. Denna karta är centrerad på 0 grader latitud och 180 grader longitud, och skalan är 1: 20 000 000.
Deras arbete är dock mer än bara kartan. De har också gett åldrar till de olika geologiska enheterna. Författarna säger att sanddynerna och sjöarna är relativt unga funktioner, medan den hummocky terrängen är den äldsta på månen.
I sitt papper säger författarna att det finns en tydlig latitudvariation i Titans geologi. "Våra resultat visar också att Titans yta domineras av sedimentära eller deponeringsprocesser med en tydlig longitudinell variation, med sanddyner vid ekvatorn, slätter vid mellanlängder och labyrintterrainer och sjöar vid polerna."
Teamet förlitade sig starkt på Cassinis radarbildningssystem, som hade kraften att tränga in i den tjocka kvävrika atmosfären. De använde också bilder från rymdskeppets synliga och infraröda instrument, som kunde få bilder av Titans större ytfunktioner. Alla dessa bilder togs under Cassinis mer än 120 flybys av Titan.
"Denna studie är ett exempel på att använda kombinerade datasätt och instrument," sade Lopes. ”Även om vi inte hade global täckning med syntetisk bländarradar [SAR], använde vi data från andra instrument och andra lägen från radar för att korrelera egenskaper hos de olika terrängenheterna så att vi kunde dra slutsatsen vad terrängen är till och med i områden där vi inte t har SAR-täckning. ”
Planetgeologen David Williams från School of Earth and Space Exploration vid Arizona State University var också en del av studien. Williams har tidigare erfarenhet av Magellan Venus orbiter och på en tidigare regional geologisk karta över Titan. Han hjälpte till att identifiera vilka geologiska drag på Titan som kunde bestämmas från radar och extrapolerades därifrån till regionerna som inte täcktes av radar.
"Cassini-uppdraget avslöjade att Titan är en geologiskt aktiv värld där kolväten som metan och etan tar den roll som vatten har på jorden," sade Williams. ”Dessa kolväten regnar ner på ytan, flödar i bäckar och floder, samlas i sjöar och hav och förångas till atmosfären. Det är en helt fantastisk värld! ”
Titan är en spännande värld, och vissa misstänker att den kan vara i stånd att stödja livet på grund av närvaron av vätska på ytan. Det kan vara långtgående eller inte. Oavsett, det är fortfarande en fascinerande och vetenskapligt intressant värld.
NASA har meddelat sitt Dragonfly-uppdrag att studera Titan närmare, särskilt dess kemi och potentiella livsmiljö. Dragonfly kommer att vara ett litet rotationsvingat robotplan som kan flyga till dussintals lovande platser på Titan, där det kan leta efter prebiotiska kemiska processer som är vanliga på både Titan och jorden.
Dragonfly planeras lanseras 2026 och kommer inte till Titan förrän 2034.
Mer:
- Pressmeddelande: Den första globala geologiska kartan över Titan slutförd
- Forskningsdokument: En global geomorfologisk karta över Saturnus måne Titan
- Space Magazine: NASA kommer tillbaka till Saturns Moon Titan, den här gången med en kärnbatteri-driven Quadcopter
