Metántavak helyett homoktengerek a Titanon

A legújabb eredmények fényében nem folyékony metán, hanem sötét homok alkotja a korábban tengereknek és tavaknak gondolt vidékeket a Titanon.

Hosszú éveken keresztül általános vélemény volt a szakemberek között, hogy a Szaturnusz óriásholdja, a Titan felszínén folyékony metánból álló tavak és tengerek létezhetnek. Egyrészt erre utalt a légköri metán jelenléte, amely ezekből kaphat utánpótlást, másrészt néhány Földről végzett radarvizsgálat is kedvezett a teóriának. Ezek alapján ugyanis néhol igen sima felületek mutatkoztak a holdon - ami legegyszerűbben valamilyen folyékony felszínnel magyarázható. A radaros észlelések többségénél azonban nem látszott nyoma a feltételezett tengereknek.

A helyzetet tovább bonyolította, hogy a Szaturnusz körül 2004-ben pályára állt Cassini-űrszonda radarmegfigyelései során sem akadtak a sima felszínű metántengerekre, és az egyéb spektroszkópiás megfigyelések sem kedveztek ennek az elgondolásnak. Ugyanakkor a Huygens nevű leszállóegység ereszkedése közben olyan területeket örökített meg, amelyek folyékony és sima felszínekre, peremükön tengerpartokra, a kiemelkedéseken pedig folyóvölgyekre emlékeztettek.

A Cassini legfrissebb megfigyelései rávilágítottak az ellentmondás valószínű feloldására - amire néhány elméleti megfontolás már korábban is utalt. A tavaly októberen készített felvételek az addig tengereknek tartott, viszonylag sima területeken kb. 100 méter magas dűnéket mutattak. Az egyenlítői vidéken lévő dűnék több 100 km hosszan, szabályos vonulatokban futnak, mutatva az időnként eltérő irányban, tartósan fújó szelek hatását. Az eddig azonosított leghosszabb dűnemező 1500 km-es volt.

A képek további érdekessége, hogy a dűnék meglepően hasonlítanak a földi sivatagokra, Namíbiában és sok arab területen ugyanilyen megjelenésű homoktengerek találhatók. Mindez tökéletesen mutatja, hogy hasonló geológiai folyamatok hasonló gemorfológiai formákat eredményeznek két különböző égitesten - még akkor is, ha eltérő a gravitáció, a légkör sűrűsége és a homokszemcsék anyaga.

A dűnéket létrehozó szelek kialakításában az árapályerő is közreműködhet. A Szaturnusz által a Titanon okozott árapály kb. 400-szor erősebb, mint amekkorát a Nap és a Hold együttesen létrehoz a Földön. A sűrű légkör jelenléte miatt a folyamat főként az atmoszféra alsó rétegeit mozgatja meg, a modellek szerint nagyságrendileg 0,5 m/másodperces sebességű szeleket gerjesztve. Míg a felszínhez közel az árapály generálta áramlások lehetnek erősek, addig az atmoszféra magasabb rétegeiben dominánsan a beérkező napsugárzás alakítja ki azokat. Az árapály okozta szél periodikusan váltakozó iránya jelenhet meg a dűnék eltérő irányú szelekre utaló kinézetében. Ha az árapály gerjesztette szél és a nyugatról keletre tartó zonális áramlás hatását összeadjuk, közel kelet-nyugat irányban elnyúlt dűnéket kapunk, egyezve a megfigyelésekkel.

Nagy kérdés, hogy mi hozta létre a dűnék anyagát. A probléma hasonló a földi vagy marsi sivatagok anyagának keletkezéséhez. A Titanon lévő idős, kiszáradt folyóvölgyek arra utalnak, hogy egykor több folyadék volt a felszínen, amelyek pl. folyóvízi erózióval előállíthatták az apró szemcséket. Ezek az akkori tengerekben halmozódhattak fel, illetve a szél utólag is oda hordhatta őket. Egy másik elgondolás szerint a dűnék főleg szerves eredetű anyaga nem a vízjég alkotta kiemelkedésekről pusztult le, hanem a felsőlégkörben keletkező bonyolult szerves anyagok felszínre hullásával halmozódott fel. A szél a lehullott kisebb és valamiért sötétebb szemcséket könnyebben tudta felkapni, amelyeket az árapályszelek főleg az egyenlítőhöz közeli, mélyebb vidékeken raktak le, létrehozva a tenger benyomását keltő sötét, alacsonyan lévő üledékes feltöltéseket.