Saturns största måne, Titan, är den enda andra världen i vårt solsystem som har stabil vätska på ytan. Det enbart, och det faktum att vätskan består av metan, etan och kväve, gör den till ett fascinerande objekt. Den ljusa platsen som Cassini observerade i metanhaven som pricker de polära områdena fördjupar bara fascinationen.
En ny artikel publicerad i Nature Astronomy gräver djupare i ett fenomen i Titans hav som har förundrat forskare. 2013 märkte Cassini en funktion som inte fanns på tidigare fly-bys i samma region. I efterföljande bilder hade funktionen försvunnit igen. Vad kunde det vara?
En förklaring är att funktionen kan vara en ö som försvinner, stiger och faller i vätskan. Denna idé tog grepp, men var bara en första gissning. Att lägga till mysteriet var fördubblingen i storlek på dessa potentiella öar. Andra spekulerade i att de kunde vara vågor, de första vågorna observerades någon annanstans än på jorden. Bindning av alla dessa var tanken att utseendet och försvinnandet kunde orsakas av säsongsförändringar på månen.
Nu tror forskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory (JPL) att de vet vad som ligger bakom dessa så kallade "försvinnande öar", och det verkar som om de är relaterade till säsongsförändringar.
Studien leds av Michael Malaska från JPL. Forskarna simulerade de otrevliga förhållandena på Titan, där temperaturen är -179,2 Celsius. Vid den temperaturen händer några intressanta saker med kvävet i Titans atmosfär.
På Titan regnar det. Men regnet består av extremt kallt metan. När metan faller till ytan, absorberar den betydande mängder kväve från atmosfären. Regnet träffar Titans yta och samlas i sjöarna i månens polära regioner.
Forskarna manipulerade förhållandena i sina experiment för att spegla de förändringar som sker på Titan. De ändrade temperaturen, trycket och metan / etankompositionen. När de gjorde det, fann de att kväve bubblade ur lösningen.
"Våra experiment visade att när metanrika vätskor blandas med etan-rika - till exempel från kraftigt regn eller när avströmning från en metanflod blandas till en etanrika sjö - kan kvävet inte stanna kvar i lösningen." sa Michael Malaska från JPL. Denna frisättning av kväve kallas exsolution. Det kan uppstå när säsongerna växlar på Titan, och hav av metan och etan upplever en liten uppvärmning.
"Tack vare detta arbete med kvävans löslighet är vi nu övertygade om att bubblor verkligen kan bildas i haven, och i själva verket kan vara rikligare än vi hade förväntat oss," sa Jason Hofgartner från JPL, en medförfattare till studien som också arbetar på Cassinis radarteam. Dessa kvävebubblor skulle vara mycket reflekterande, vilket förklarar varför Cassini kunde se dem.
Havet på Titan kan vara det som kallas en prebiotisk miljö, där kemiska förhållanden är gästvänliga till livets uppträdande. Vissa tror att haven redan kan vara hemma i livet, även om det inte finns några bevis för detta, och Cassini var inte utrustad för att undersöka det förutsättningen. Vissa experiment har visat att en atmosfär som Titans skulle kunna generera komplexa molekyler och till och med livets byggstenar.
NASA och andra har pratat om olika sätt att utforska Titan, inklusive ballonger, en drönare, stänklandare och till och med en ubåt. Ubåtidén fick till och med ett NASA-bidrag 2015, för att utveckla idén ytterligare.
Så, mysterium lösts förmodligen. Titans ljusa fläckar är varken öar eller vågor, men bubblor.
Cassinis uppdrag avslutas snart, och det kommer att ta en lång tid innan Titan kan utredas vidare. Frågan om Titans hav är gästvänliga inför livsbildningen, eller om det redan kan finnas liv där, måste vänta. Vilken roll kvävebubblorna spelar i Titans livsfråga måste också vänta.
