En ny teori tyder på att Titans majestätiska dynfält kan ha kommit från yttre rymden. Forskare hade alltid antagit att sanden som utgör Titans sanddyner var lokalt gjord, genom erosion eller kondenserad från atmosfäriska kolväten. Men forskare från University of Colorado vill veta:Kan det ha kommit från kometer?
När rymdfarkosten Cassini anlände i omloppsbana runt Saturnus hade ingen någonsin sett under Titans tjocka soppiga atmosfär. Så när den släppte Huygens lander och började sondera Titan med molngenomträngande radar, blev forskare förvånade över att få veta att Titan har ett väldigt jordliknande utseende.
Den har en tjock kväveatmosfär, regn, floder, hav och massiva dynfält. Men till skillnad från sanddynerna i jordens sandöknar i Namibia och södra Arabien är Titans sanddyner enorma och fyller massiva fält som täcker mer än en åttondel av den gigantiska månens yta. Dessa sanddyner är cirka 100 meter höga, 1 till 2 km breda vid basen och kan sträcka sig hundratals kilometer långa.
Sanddyner på jorden är gjorda av sand, som blåses av vinden och samlas i drivor. Enskilda sandpartiklar knuffas och blåser av vinden med tillräcklig kraft för att få dem att studsa och spridas i en process som kallas saltning. Om partiklarna inte studsar kan de inte staplas ovanpå varandra, men om vinden kan lyfta upp dem helt från marken så blåser de helt enkelt bort. Saltning beror på sandpartiklarnas storlek och massa och vindens styrka, men kräver också att partiklarna är torra så att de kan röra sig fritt utan att klibba ihop.
Titan är den näst största månen i hela solsystemet, endast slagen av Ganymedes, som kretsar kring Jupiter. Det är Saturnus största måne, och mycket gammal. Till skillnad från de flesta av Saturnus månar, som fångades över tiden, skulle Titan ha bildats tillsammans med Saturnus för miljarder år sedan.
Trots att den har så många särdrag som är gemensamma med jorden, är det en helt annan plats. Det är så intensivt kallt att istället för vatten är dess regn och floder gjorda av flytande kolväten som metan. Vatten, å andra sidan, fryses till hård is; stenar på Titan är gjorda av vattenis, istället för granit och basalt, och Titans motsvarighet till lava och magma är gjorda av flytande vatten och ammoniak.
Det betyder att sand på Titan inte är gjord av kiseldioxid som eroderats från större stenar, eftersom dessa material inte finns på ytan. En populär teori är att den istället skulle kunna tillverkas av is. När flytande metan regnar och rinner kan det erodera berggrunden av vattenis och mala ihop bitar till en sand av iskorn.
En alternativ idé är att sandpartiklarna istället görs av toliner. Dessa finns överallt i de kallare delarna av solsystemet, där kalla kolväten i kometer eller de yttre atmosfärerna på planeter och månar reagerar med ultraviolett ljus från solen för att skapa komplexa föreningar. Tholiner som bildas i Titans torra atmosfär kunde klumpa ihop sig med statisk elektricitet för att bilda små sotkorn som sedan lägger sig till marken och skapar både damm och sand.
Ett dokument som presenterades vid årets Lunar and Planetary Science Conference (LPSC) föreslår en ny idé:Tänk om sanden kom från kometer? Kometer är som vi vet gjorda av material som blivit över från solsystemets skapelse. Det mesta av den urgas och stoft som kollapsade från en gammal nebulosa för att bilda solsystemet skulle ha hamnat i solen, och huvuddelen av resterna bildade planeterna. Men detta skulle fortfarande ha lämnat mycket material flytande fritt, och en del av det skulle gradvis ha smält samman till damm- och isklumpar, som vi idag ser som kometer.
När kometer knuffas in i elliptiska banor och passerar genom det inre solsystemet, värms en del av deras is upp och sublimeras till gas som blåser ut och bär med sig damm. Detta stoft är utspritt över hela solsystemet, koncentrerat längs de olika kometernas banor. Enskilda korn kolliderar ofta med jorden, som vi ser som meteorer som brinner högt i vår atmosfär. Nyligen genomförda undersökningar i antarktiska isfält, där det inte finns någon ytsand, har hittat många sådana partiklar som har överlevt atmosfäriskt återinträde.
Men jorden är inte den enda platsen där dessa korn kan hamna. Enligt forskarna fanns det en tid då väldigt många kometer passerade nära Saturnus och dess månar. De körde simuleringar för att studera utvecklingen av Kuiperbältet, med hjälp av en version av Nice-modellen. Nice-modellen, uppkallad efter staden där den först presenterades, säger att solsystemet ursprungligen var väldigt annorlunda uppbyggt än idag. Med tiden migrerade planeterna till sina nuvarande platser.
Under denna period passerade Neptunus genom Kuiperbältet och knuffade många kometer in i nya banor. Många av dessa kometer passerade nära Saturnus och dess månar, och några kolliderade till och med med månarna. Forskarna föreslår att mycket av sanden som utgör Titans sanddyner kan vara skräp från alla dessa kometer.
Men är det sant? Den här idén passar med vad vi för närvarande vet och stöds av datormodellering, men det gör även de andra teorierna. Lyckligtvis bekräftade NASA nyligen att Dragonfly-uppdraget kommer att lanseras i juli 2028. Dragonfly är en landare som kommer att skickas till Titan.
Men till skillnad från tidigare uppdrag är den här en flygande drönare med 8 rotorer. Liksom rovers på Mars kommer den att kunna flytta till alla intresseområden som forskare skulle vilja studera vidare. När den anländer 2034 kommer den att flyga till dussintals platser på Titans yta, och bör lösa frågan en gång för alla:Är Titans sanddyner verkligen byggda av kometdamm?
Tillhandahålls av Universe Today
