Tøffe Titan – nå også med hav av vann

Titans overflate fotografert av Huygens-sonden (NASA/ESA)

Saturnmånen Titan har lenge vært en av de mest fascinerende månene i solsystemet. Den er den eneste med en tykk atmosfære, og den er kjent for å ha sjøer av flytende metan og etan på overflata (der skulle du ha vøri, Statoil!). Dessuten har vi vært der. I 2005 dalte romsonden Huygens ned i skjul gjennom den tykke Titan-atmosfæren, landet på overflaten, og knipset noen bilder før den takket for seg.

Det har også vært spekulert i hva som kan skjule seg under bakken på Titan. Teoretiske modeller og målinger av blant annet radiobølger har tidligere gitt hint om at et undersjøisk hav  av flytende vann kanskje eksisterer. Nå blir denne hypotesen bekreftet av nye målinger. Det er spennende nyheter for de som leter etter liv utenfor jorda. 

De nye resultatene kommer etter nøyaktige målinger av variasjoner i tyngdekreftene rundt Titan. Fenomenet som ble observert kjenner vi fra tidevannet her på jorda:

Tyngdekreftene fra månen og jordas flytende overflate bidrar til ådeformere jorda. Dette vil føre til endringer i jordas tyngdefelt. (Wikimedia Commons)

Vi har flo to ganger i døgnet – vannet stiger litt på den siden av jorda som peker mot Månen og på den siden som peker vekk fra Månen. Vi vi ser på jorda som en ball med vann på toppen, fører altså månens tyngdekraft til at jorda hele tiden deformeres litt. Dette kan skje fordi jorda er dekket av flytende vann som kan bevege seg lett. Hvordan tyngdekraften oppfører seg rundt jorda avhenger blant annet av jordas form. Tidevannet vil altså føre til små endringer i jordas form, som igjen endrer tyngdekreftene rundt jorda.

Situasjonen på Titan ligner. Her er det Saturn som trekker og drar i månen sin. Titans bane rundt Saturn er ikke helt sirkulær – noen ganger er månen nærme Saturn, andre ganger litt lenger unna. Hvor mye Saturn deformerer Titan avhenger av avstanden mellom planeten og månen. I tillegg er deformeringen avhengig av hvor deformerbar Titan er: en vannballong er lettere å endre fasongen på enn en bowlingkule. Ved å undersøke hvor mye og hvor raskt Titan blir deformert kan vi finne ut hva den er laget av.

Titan er dekket av en tykk og ugjennomsiktig atmosfære. Bildet, tatt av Cassini-sonden, gjengir de øvre delene av atmosfæren i naturlige farger.

Og hvordan måler vi disse fasongendringene på Titan? Jo, ved å måle tyngdekreftene rundt saturnmånen. Og til å gjøre det er vi så heldige å ha en romsonde, Cassini, som har virret rundt Saturn siden 2004. Hver gang Cassini passerer Titan, vil tyngdekreftene fra Titan endre Cassinis bane. Hvor mye banen endres avhenger av tyngdekreftene fra Titan, som avhenger av fasongen til Titan, som igjen avhenger av hva Titan er laget av. Observasjonene viser at overflaten til Titan strekkes ganske mye – opptil 10 meter.

Mengden strekking og hvor raskt denne strekkingen skjer, tyder altså på at det er vann under bakken på vår kjære saturnmåne – mye vann. Antagelig dreier det seg om et hav som dekker det meste av månen og som kan inneholde mer vann enn alle jordas hav til sammen.

Men Titan er en kald planet – på overflaten er det rundt 180 kuldegrader. Hvordan kan vannet likevel holde seg flytende? Årsaken kan være sammensatt. Saturns trekking og deformering  av Titan vil generere en del varme – ikke ulikt hvordan en binders varmes opp vær du vrir den fram og tilbake. I tillegg kan varme fra radioaktive kilder i månens kjerne bidra med litt varme. Et siste element er er at det er sannsynlig at havet inneholder store megnder ammoniakk. Ammoniakken fungerer som en naturlig frostvæske som kan holde vannet flytende ved langt lavere temperaturer enn null grader.

Slik ser man for seg at Titan er bygget opp. På toppen en hard skorpe, og under et flytende hav pakket inn mellom to lag med is. (NASA)

Nøyaktige målinger av deformasjonen til Titan er ingen enkel oppgave. Effektene er små, og forklaringsmodellene kan være flere. Likevel: sporene som peker i retning av hav under bakken er nå såpass mange at bevismaterialet begynner å se overbevisende ut. Og vann er spennende, ikke minst med tanke på den stadig mer intensive letingen etter liv utenfor vår egen klode.

Dersom det er vann under bakken på Titan vil den føye seg pent inn i selskap med Jupiter-månen Europa og en annen Saturn-måne, Enceladus. På disse isdekte månene er det allerede overbevisende observasjoner som peker i retning av store mengder vann under overflata. Enceladus – som for øvrig inngår i headerbildet til denne bloggen – har i tillegg den fiffige egenskapen at den sender deler av vannet opp i rommet gjennom enorme geysirer (Les mer om Enceladus i bloggposten «Enceladus – en isfontene med liv?«).

Geysirer er ikke oppdaget på Titan, men de nye observasjonene har utvilsomt gjort en av solsystemets hotteste måner enda mer sexy.

Les mer:

Vitenskapelig artikkel i Science:

Popvitsak i Scientific American: Tidal Evidence Suggests Water Sloshes Beneath Titan’s Icy Crust

Popvitsak i New Scientist: Titan’s tides reveal hidden ocean that could host life

4 comments

  1. Are Vidar · juni 29, 2012

    Veldig bra, Jostein! Da jeg gikk på ISU var jeg med på å utvikle et konsept for utforske Titan med bittesmå roboter. Kan godt sende deg artikkelen!

    • Jostein Riiser Kristiansen · juli 1, 2012

      Ja, jeg leste om det der et sted. Mon tro om det var i Astronomi? Spennende saker! Leser veldig gjerne artikkelen. Hvis det er mulig kan du jo legge ut en lenke her?

  2. Tilbaketråkk: Fjerne måner som ligner på jorda | Kollokvium
  3. kee · september 30, 2012

    En faktor som jeg skjelden ser noe om i spekulasjoner om liv i slike tildekte hav er næringsstoffsirkulasjon. Sannsynligvis går det, da en vel kan se for seg konveksjonsstrømmer i vannmassene, varme fra underliggende berggrunn og en fryse/tinesyklus i underkant av isoverflaten. Uten en geologisk sirkulasjon av reduserbar kjemi blir det lite livat der nede.

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter picture

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+ photo

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s