Bir sanatçının Titan manzarasını yorumlaması, puslu bir atmosfer, karanlık kum tepeleri ve Dünya’nınkine benzeyen pürüzsüz göller ve denizleri içeriyor. Yeni araştırmalar, bu sıvı hidrokarbon kütleleri üzerinde “sihirli adaların” ortaya çıkmasının yüzen organik katılardan kaynaklanabileceğini öne sürüyor. Kredi bilgileri: NASA/JPL
SatürnDünyanın en büyük ay yağmurları ve karları etan, metan ve daha süslü organik bileşiklerdir. Yerde biriken parçalar ayın metan göllerinin kenarlarındaki buzullar gibi çökerek geçici, yüzen “sihirli adalar” oluşturabilir.
Titan’ın “sihirli adaları” muhtemelen gözenekli, donmuş organik katılardan oluşan yüzen parçalardır; yeni bir çalışma, bunların gaz kabarcıkları olduğunu öne süren önceki çalışmalardan yola çıkarak ortaya çıkıyor. Çalışma şu tarihte yayınlandı: Jeofizik Araştırma MektuplarıAGU’nun tüm Dünya ve uzay bilimlerini kapsayan acil sonuçları olan yüksek etkili, kısa formatlı raporlara yönelik dergisi.
Titan’ın Eşsiz Atmosferi ve Yüzeyi
Dünya’nınkinden %50 daha kalın, metan ve diğer karbon bazlı veya organik moleküller açısından zengin, puslu turuncu bir atmosfer, Satürn’ün en büyük ayı Titan’ı kaplıyor. Yüzeyi koyu renkli organik madde kumulları ve sıvı metan ve etan denizleriyle kaplıdır. Radar görüntülerinde deniz yüzeylerinde birkaç saatten birkaç haftaya kadar veya daha fazla sürebilen değişen parlak noktalar olarak görünenler daha da tuhaftır.
Radar, Titan’ın kalın duman örtüsünü delip geçerek, Cassini uzay aracı tarafından çekilen, ayın kuzey kutbu bölgesindeki gölleri ve büyük denizi ortaya çıkarıyor. Ligeia Mare’de geçici parlak noktalar, “sihirli adalar”ın görünüp kaybolduğu görüldü. Katkıda bulunanlar: merkez, NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS; sol ve sağ, NASA/ESA. Teşekkür: T. Cornet, ESA
Sihirli Adaların Gizemi
Bilim insanları bu geçici “sihirli adaları” ilk kez 2014 yılında fark etti. Cassini-Huygens misyonu ve o zamandan beri bunların ne olduğunu anlamaya çalışıyoruz. Önceki çalışmalar, bunların dalgaların neden olduğu hayalet adalar veya askıdaki katı maddelerden, yüzen katı maddelerden veya nitrojen gazı kabarcıklarından oluşan gerçek adalar olabileceğini öne sürüyordu. Yeni çalışmanın baş yazarı ve gezegen bilimci Xinting Yu, Titan’ın atmosferi, sıvı göller ve ay yüzeyinde biriken katı maddeler arasındaki ilişkiye daha yakından bakmanın bu gizemli adaların nedenini ortaya çıkarıp çıkaramayacağını merak etti.
Yu, “Sihirli adaların, sonunda batmadan önce Dünya’daki su üzerinde yüzebilen pomza gibi yüzeyde yüzen organik maddeler olup olmadığını araştırmak istedim” dedi.
Organiklerin Tuhaf Bir Dünyası
Titan’ın üst atmosferi çeşitli organik moleküllerle yoğundur. Moleküller bir araya toplanabilir, donabilir ve yalnızca birkaç milimetre yüksekliğinde dalgalara sahip, ürkütücü derecede pürüzsüz nehirler ve sıvı metan ve etan gölleri de dahil olmak üzere ayın yüzeyine düşebilir.
Yu ve ekibi, Titan’ın hidrokarbon göllerine ulaştıktan sonra bu organik yığınların kaderiyle ilgileniyorlardı. Batacaklar mı yoksa yüzecekler mi?
Yüzen Teorinin Araştırılması
Ekip, cevabı bulmak için ilk olarak Titan’ın organik katılarının ayın metan göllerinde çözülüp çözülmeyeceğini araştırdı. Göller zaten organik parçacıklarla doymuş olduğundan ekip, düşen katıların sıvıya ulaştığında çözülmeyeceğini belirledi.
Yu, “Sihirli adaları görebilmemiz için, onların bir saniyeliğine yüzüp sonra batması mümkün değil” dedi. “Bir süre yüzmeleri gerekiyor ama sonsuza kadar da değil.”
Titan’ın gölleri ve denizleri öncelikle metan ve etandan oluşur ve bunların her ikisi de düşük yüzey gerilimine sahiptir, bu da katı maddelerin yüzmesini zorlaştırır. Modeller, kümeler İsviçre peyniri gibi gözenekli olmadığı sürece, donmuş katıların çoğunun çok yoğun olduğunu ve yüzey geriliminin Titan’ın sihirli adalarını yaratamayacak kadar düşük olduğunu ileri sürdü.
Araştırmacılar, buzlu yığınların yeterince büyük olması ve doğru oranda delik ve dar tüplere sahip olması durumunda, sıvı metanın, kümelerin yüzeyde kalabileceği kadar yavaş bir şekilde sızabileceğini buldu.
Sihirli Adaların Oluşumu
Yu’nun modellemesi, bireysel kümelerin muhtemelen kendi başlarına yüzemeyecek kadar küçük olduğunu öne sürdü. Ancak kıyıya yakın yerlerde yeterli sayıda küme bir araya toplanırsa, daha büyük parçalar, buzulların Dünya’da erimesine benzer şekilde kopup uçup gidebilir. Daha büyük boyut ve doğru gözeneklilik kombinasyonuyla bu organik buzullar, sihirli ada olgusunu açıklayabilir.
Sihirli adalara ek olarak Titan’ın denizlerini ve göllerini kaplayan ince bir donmuş katı tabakası da sıvı cisimlerin olağandışı pürüzsüzlüğünü açıklayabilir. Dolayısıyla bu çalışmadan elde edilen bulgular Titan’ın iki gizemini açıklayabilir.
Referans: Xinting Yu, Yue Yu, Julia Garver, Xi Zhang ve Patricia McGuiggan tarafından yazılan “Titan Yüzeyindeki Basit Organiklerin Kaderi: Teorik Bir Perspektif”, 4 Ocak 2024, Jeofizik Araştırma Mektupları.
DOI: 10.1029/2023GL106156