Pored Zemlje, znamo samo za još jedan svet s morima i jezerima na svojoj površini. Očito da govorimo o Titanu, najvećem Saturnovom mesecu. Među stotinama jezera i mora, na ovom fascinantnom satelitu se ističe Kraken Mare, najveća masu tečnog metana na Titanu. Pokrivajući područje od pola miliona kvadratnih kilometara – područje veličine dve Jugoslavije – Kraken je veliko metansko jezero smešteno na severnom polu ovog satelita. Ali koja je njegova dubina? Ova dimenzija je ključna za izračunavanje zapremine tečnosti u moru Kraken i drugim jezerima na Titanu, te nam, prema tome, omogućuje razlikovanje različitih modela njihovog nastanka i procenu kakva će biti njihova budućnost. A kako merimo ovu dubinu? Za to imamo na raspolaganju radarske podatke koje je sonda 'Cassini' prikupila između 2004. i 2017. Tokom tih 13 godina sonda je 127 puta nadletala mesec, što nam je omogućilo mapiranje površine pomoću sintetskog radara.
Jedno od mora na Titanu. Snimak je napravio naš reporter koji je za vikend odleteo tamo na odmor ali se brzo vratio jer je temperatura iznosila -170ºC. Očekuje se da će mu agencija platiti makar gorivo.
'Cassinijev' instrument RADAR izradili su zajednički kalifornijska laboratorija JPL i talijanska svemirska agencija ASI[1], a radio je u Ku opsegu (13,78 gigaherca). Koristio je glavnu brodsku HGA antenu prečnika četiri metra. Nakon što je 'Cassini' 2013. dovršio mapiranje Titanovog severnog pola, usledile su intenzivne procene dubina metanskih jezera. Valja napomenuti da 'Cassinijev' radar izvorno nije bio konstruisan za ovaj zadatak – nazvan radarska batimetrija – pa otuda potiču protivrečni rezultati mnogih studija. Bilo je potrebno pažljivo analizirati podatke kako bi se filtrirali odjeci sa dna plićih jezera i mora. Ovakva merenja zavisi od radarske energije koju odbija tečni medijum jezera, faktor koji pak zavisi od njihovog sastava. Isprva se smatralo da se mora i jezera uglavnom sastoje od etana, jer je metan vrlo isparljiv na površini meseca, a metan se u Titanovoj atmosferi transformiše u etan u razdoblju kraćem od deset miliona godina. Međutim, podaci s 'Cassinija' su iznenadili meštane i strance otkrivajući da se mora i jezera sastoje uglavnom od metana (70%), a ne od etana (14%).
Batimetrijski profil Kraken Mare i Moray Sinusa koji je napravio 'Cassini'. Dno nije ravno, nego radar meri toliko, a koliko je ispod – ne zna se. Setio sam se da sam pre nekoliko godina napisao priču o moćnim talasima na Titanovim morima!
Ugljovodonična mora severne hemisfere Titana.
Prilikom merenja dubine, procenjeno je da u principu iznosi između 100 i 350 metara (radi poređenja, prosečna dubina Kaspijskog mora, najvećeg jezera na Zemlji, iznosi oko 190 metara). Ali, u stvarnosti govorimo o 'neizmerenoj' dubini, odnosno iz podataka 'Cassinija' je bilo moguće jedino dati donju granicu dubine, ali ne i izmeriti je direktno. Dno mora je bilo preduboko da bi radarski odjek mogao da se vrati do orbitera. Ali u radu koji je objavio tim istraživača predvođenih mladim dr Valeriom Poggialijem sa Cornellovog Centra za astrofizinku, istaknuta je hipoteza da Kraken Mare ima dubinu od 300 metara[2]. Ovaj rezultat je bio još jedna procena, odnosno još jedna 'neizmerena', koja se temeljila na fly-byu 'Cassinija' T104, poslednjem koji je sonda izvršila nad ovim morem 21. avgusta 2014. Ovaj prelet je izazvao popriličnu pomutnju jer je registrovao pojavu 'tajanstvenog ostrva Kraken', ostrva koje se nije videlo na prethodnim kartama. Nije bilo prvi put da je 'Cassinijev' radar otkrio utvaru – postoji i 'tajanstveno ostrvo Ligeia' – ali u ovom slučaju se veruje da je 'ostrvo' zapravo područje s malim talasima visine od nekoliko santimetara (jezera i mora su gotovo mirna, obično s vrlo malim talasima).
Odsjaj od mora Kraken.
Pored tajanstvenih ostrva, prolet T104 je istražio područje Moray Sinus, zaliv severno od Kraken Mare i verovatno povezan kanalom sa Ligeia Mare, severnije. U ovom slučaju su Poggiali i njegovi kolege doista identifikovale neke radarske odjeke s morskog dna, što im je omogućilo da izračunaju da je njihova dubina oko 85 metara (ili, uzimajući u obzir pogrešku, između 67 i 113 metara). Pa otkud onda ta vrednost od 300 metara za ostatak Krakena? Pa, kao što sam rekao, to je procena, ali ako Moray Sinus predstavlja područje relativno blizu obale i, prema tome je relativno plitko, ima dubinu od 85 metara, središnja područja Krakena moraju biti mnogo dublja, stoga se preferira gornja vrednost procene dubine, u rasponu od 300 do 350 metara. Ako je tako, Kraken Mare će biti ne samo najveće more na Titanu već i najdublje, s 80% površinskih rezervi Titana tečnog metana i etana. Ligeia Mare ima maksimalnu dubinu od 180 metara, što je podatak izračunat iz prolaska T91 u svibnju 2013. dok se vjeruje da Punga Mare ima vrlo sličnu maksimalnu dubinu od recimo 110 metara.
Prototip podmornice na Titanu.
Uz to, područje Moray Sinusa sadrži 70% metana, vrlo slično nalazima u Ligeia Mareu, što pojačava hipotezu da postoji veza između ove dve mase tečnosti. Punga Mare se sastoji od 80% metana, dok kao drugi ekstrem imamo Ontario Lacus, smešten na južnoj hemisferi, s manje od 60% metana i znatno manjom prosečnom dubinom. Sa takvim dubinama, kao mogućnost za istraživanje Titana nameću se ne samo bespilotne letilice, poput misije 'Dragonfly' ili brodovi, već i podmornice. Nažalost, Titanova severna polulopta će u narednim godinama uroniti u senku jeseni i zime. Ne zaboravimo da je Saturnu potrebno trideset godina da zaobiđe Sunce, pa mora severne hemisfere neće ponovno biti izložena Suncu sve do četrdesetih godina. Za to vreme sonda 'Dragonfly' ne planira da poseti mora Titana, tako da je pred nama i dalje dug put do ponovne posete jedinim vanzemaljskim morima za koja znamo.
Misija 'TiME' bi mogla da istražuju Titanova mora, ali do sada nije odobrena. Pre osam godina sam pisao o ovoj misiji, pa je zanimljivo videti šta se u međuvremenu promenilo.
Podmornica na Titanu – niko od nas neće doživeti da ovo vidi dalje od ove slike.
Neke reference:
- https://news.cornell.edu/stories/2021/01/astronomers-estimate-titans-largest-sea-1000-feet-deep
- https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020JE006558
[1] Ova misija je bila najskuplja u istoriji – oko $4,5 milijarde! – i NASA se udružila sa Francuzima i Talijanima. ASI je obezbedila za orbiter 'Cassini' glavnu radio-antenu zajedno sa manjom, neusmerenom (da bi se osigurala komunikacija sa Zemljom tokom čitave misije), vidljivi kanal za VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer) spektrometar i kompaktni i lagani radar, koji je koristio tanjir glavne antene i služio kao sintetički radar, radiometar i radarski visinomer.
[2] Nije me mrzelo da pročitam neke reference i citate ovog naučnika i u njima sam našao da je drugo Titanovo more po veličini, Ligeia Mare, izuzetno prozirno, što znači da je sastavljeno od gotovo čistog etana-metana, a da čestica koje apsorbuju mikrotalase, poput nitrila i drugih ugljovodonika ima manje od 0,1%, itd.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
