Titan’ın kumulları kuyruklu yıldız tozundan mı oluşuyor?

Yeni bir teori, Titan’ın görkemli kumul alanlarının uzaydan gelmiş olabileceğini öne sürüyor. Araştırmacılar her zaman Titan’ın kum tepelerini oluşturan kumun yerel olarak, erozyonla ya da atmosferik hidrokarbonlardan yoğunlaşarak oluştuğunu varsaymışlardı. Ancak Colorado Üniversitesi’nden araştırmacılar şunu bilmek istiyor: Kuyruklu yıldızlardan gelmiş olabilir mi?

Cassini uzay aracı Satürn’ün yörüngesine vardığında, hiç kimse Titan’ın kalın, çorba atmosferinin altını görmemişti. Huygens iniş aracını düşürüp Titan’ı bulutlara nüfuz eden radarla incelemeye başladığında, bilim adamları Titan’ın Dünya’ya çok benzeyen bir görünüme sahip olduğunu öğrenince şaşırdılar.

Yoğun bir nitrojen atmosferine, yağmura, nehirlere, okyanuslara ve devasa kumul alanlarına sahiptir. Ancak Namibya ve güney Arabistan’daki Dünya’nın kumlu çöllerindeki kumullardan farklı olarak Titan’ın kumulları çok büyüktür ve dev ay yüzeyinin sekizde birinden fazlasını kaplayan devasa alanları doldurur. Bu kum tepeleri yaklaşık 100 metre yüksekliğinde, tabanda 1 ila 2 km genişliğindedir ve yüzlerce kilometre uzunluğa kadar uzanabilmektedir.

Dünyadaki kum tepeleri, rüzgar tarafından savrulan ve sürüklenmeler halinde yığılan kumdan oluşur. Bireysel kum parçacıkları rüzgar tarafından yeterli kuvvetle itilir ve üflenir, böylece sıçrama ve sıçrama adı verilen bir süreçte dağılırlar. Parçacıklar sıçramazsa üst üste birikemezler, ancak rüzgar onları yerden tamamen kaldırabilirse uçup giderler. Tuzlama, kum parçacıklarının büyüklüğüne, kütlesine ve rüzgarın gücüne bağlıdır, ancak aynı zamanda parçacıkların birbirine yapışmadan serbestçe hareket edebilmeleri için kuru olması da gerekir.

Titan’ın jeolojisi

Titan, Jüpiter’in yörüngesinde dönen Ganymede tarafından geride bırakılan, tüm güneş sistemindeki en büyük ikinci uydudur. Satürn’ün en büyük uydusudur ve çok eskidir. Zamanla yakalanan Satürn’ün çoğu uydusunun aksine Titan, milyarlarca yıl önce Satürn’le birlikte oluşmuş olmalı.

Dünya ile pek çok ortak noktaya sahip olmasına rağmen oldukça farklı bir yer. O kadar soğuk ki, yağmuru ve nehirleri su yerine metan gibi sıvı hidrokarbonlardan oluşuyor. Öte yandan su donarak sert buz haline gelir; Titan’daki kayalar granit ve bazalt yerine su buzundan yapılmıştır ve Titan’ın eşdeğeri lav ve magma sıvı su ve amonyaktan yapılmıştır.

Bu, Titan’daki kumun daha büyük kayalardan aşınmış silikadan yapılmadığı anlamına gelir, çünkü bu malzemeler yüzeyde bulunmaz. Popüler teorilerden biri bunun yerine buzdan yapılabileceğidir. Sıvı metan yağmuru yağdığında ve aktığında, su buzu ana kayasını aşındırarak parçaları bir araya getirerek buz taneciklerinden oluşan bir kum oluşturabilir.

Alternatif bir fikir ise kum parçacıklarının tolinlerden yapılmış olmasıdır. Bunlar, kuyruklu yıldızlardaki soğuk hidrokarbonların veya gezegenlerin ve ayların dış atmosferlerinin güneşten gelen ultraviyole ışıkla reaksiyona girerek karmaşık bileşikler oluşturduğu güneş sisteminin daha soğuk bölgelerinde bulunur. Titan’ın kuru atmosferinde oluşan Tholinler, statik elektrikle bir araya gelerek küçük kurum tanecikleri oluşturabilir ve bunlar daha sonra yere çökerek hem toz hem de kum oluşturabilir.

Kuyruklu yıldızların bununla ne ilgisi var?

A kağıt Bu yılki Ay ve Gezegen Bilimi Konferansı’nda (LPSC) sunulan yeni bir fikir yeni bir fikir ortaya koyuyor: Ya kum kuyruklu yıldızlardan geliyorsa? Kuyruklu yıldızlar bildiğimiz gibi güneş sisteminin yaratılışından kalan malzemelerden yapılıyor. Güneş sistemini oluşturmak için eski bir nebuladan çöken ilkel gaz ve tozun çoğu, güneşte sona ermiş olmalı ve kalıntıların büyük bir kısmı da gezegenleri oluşturmaktaydı. Ancak bu yine de pek çok maddenin serbest kalmasına neden olacaktı ve bunların bir kısmı yavaş yavaş birleşerek bugün kuyruklu yıldız olarak gördüğümüz toz ve buz yığınlarına dönüşecekti.

Kuyruklu yıldızlar eliptik yörüngelere itildiğinde ve iç güneş sisteminden geçtiğinde, buzlarının bir kısmı ısınır ve gaza dönüşür, bu gaz da beraberinde toz taşıyarak patlar. Bu toz güneş sistemi boyunca dağılmış ve çeşitli kuyruklu yıldızların yörüngeleri boyunca yoğunlaşmıştır. Tek tek tanecikler, atmosferimizin yükseklerinde yanan meteorlar olarak gördüğümüz Dünya ile sıklıkla çarpışır. Yüzey kumunun bulunmadığı Antarktika buz sahalarında yapılan son araştırmalar, atmosfere yeniden girişte hayatta kalan bu tür pek çok parçacığı buldu.

Ancak bu tahılların bulunabileceği tek yer Dünya değil. Araştırmacılara göre bir zamanlar çok sayıda kuyruklu yıldız Satürn ve uydularının yakınından geçiyordu. Nice modelinin bir versiyonunu kullanarak Kuiper Kuşağı’nın evrimini incelemek için simülasyonlar yürüttüler. Adını ilk sunulduğu şehirden alan Nice modeli, güneş sisteminin başlangıçta bugünkünden çok farklı şekilde düzenlendiğini söylüyor. Zamanla gezegenler mevcut konumlarına göç etti.

Bu dönemde Neptün Kuiper kuşağından geçerek birçok kuyruklu yıldızı yeni yörüngelere itti. Bu kuyruklu yıldızların birçoğu Satürn’ün ve uydularının yakınından geçti ve hatta bazıları uydularla çarpıştı. Araştırmacılar, Titan’ın kumullarını oluşturan kumun büyük kısmının bu kuyruklu yıldızların kalıntıları olabileceğini öne sürüyor.

Ama bu doğru mu? Bu fikir şu anda bildiklerimize uyuyor ve bilgisayar modellemesi tarafından destekleniyor, ancak diğer teoriler de aynı şekilde. Neyse ki NASA yakın zamanda Dragonfly misyonunun Temmuz 2028’de başlatılacağını doğruladı. Dragonfly, Titan’a gönderilecek bir iniş aracıdır.

Ancak önceki görevlerin aksine bu, 8 rotorlu bir uçan drone. Mars’taki geziciler gibi, bilim adamlarının daha fazla araştırmak isteyeceği her türlü ilgi alanına hareket edebilecek. 2034’e vardığında Titan’ın yüzeyindeki onlarca noktaya uçacak ve şu soruyu kesin olarak yanıtlaması gerekiyor: Titan’ın kumulları gerçekten kuyruklu yıldız tozundan mı yapılmış?