Cercetătorii au dezvăluit o lume extraterestră asemănătoare cu Pământul

Titan, luna lui Saturn, seamănă foarte mult cu Pământul, cu râuri, lacuri și mări, alimentate de ploile care se rostogolesc printr-o atmosferă groasă. Deși aceste peisaje pot părea familiare, ele sunt compuse din materiale diferite – fluxurile de metan lichid străbat suprafața înghețată a lui Titan, iar vânturile de azot construiesc dune de nisip cu hidrocarburi.

Prezența acestor materiale – ale căror proprietăți mecanice sunt foarte diferite de cele ale substanțelor pe bază de silicați care alcătuiesc alte corpuri sedimentare cunoscute din Sistemul nostru Solar – face ca formarea peisajului de pe Titan să fie enigmatică.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Prin identificarea unui proces care ar permite substanțelor pe bază de hidrocarburi să formeze granule de nisip sau rocă de bază în funcție de frecvența vânturilor, geologul Mathieu Lapôtre de la Universitatea Stanford și colegii săi au arătat cum s-ar putea forma dunele, câmpiile și terenurile labirintice distincte de pe Titan.

Unul dintre cele mai mari mistere din Sistemul Solar

Titan, care este o țintă pentru explorarea spațială datorită potențialului său de locuibilitate, este singurul corp din Sistemul nostru Solar despre care se știe că are în prezent un ciclu de transport de lichide sezonier, asemănător cu cel al Pământului. Noul model, publicat în Geophysical Research Letters, arată modul în care acest ciclu sezonier determină mișcarea granulelor pe suprafața lunii.

Pentru a construi un model care să simuleze formarea peisajelor distincte de pe Titan, Lapôtre și colegii săi au trebuit mai întâi să rezolve unul dintre cele mai mari mistere legate de sedimentele de pe corpul planetar: Cum se pot transforma compușii săi organici de bază – despre care se crede că sunt mult mai fragili decât granulele de silicați anorganici de pe Pământ – în granule care formează structuri distincte, în loc să se uzeze și să se împrăștie sub formă de praf?

Pe Pământ, rocile și mineralele silicatice de la suprafață se erodează în timp în granule de sedimente, deplasându-se prin vânturi și cursuri de apă pentru a fi depuse în straturi de sedimente care, în cele din urmă – cu ajutorul presiunii, al apelor subterane și, uneori, al căldurii – se transformă din nou în roci. Aceste roci continuă apoi procesul de eroziune, iar materialele sunt reciclate prin straturile Pământului de-a lungul timpului.

Rocile de pe Pământ dezvăluie secretele de pe Titan

Pe Titan, cercetătorii cred că procese similare au format dunele, câmpiile și terenurile labirintice văzute din spațiu. Dar, spre deosebire de Pământ, Marte și Venus, unde rocile derivate din silicați sunt materialul geologic dominant din care sunt derivate sedimentele, se crede că cele de pe Titan sunt formate din compuși organici solizi.

Oamenii de știință nu au reușit să demonstreze modul în care acești compuși organici se pot transforma în granule de sedimente care pot fi transportate prin peisajele lunare și de-a lungul timpului geologic, potrivit Phys.org.

Echipa de cercetători a găsit un răspuns analizând sedimentele de pe Pământ numite ooizi, care sunt granule mici, sferice, care se găsesc cel mai adesea în mările tropicale de mică adâncime, cum ar fi cele din jurul Bahamas.

Acestea se formează atunci când carbonatul de calciu este extras din coloana de apă și se fixează în straturi în jurul unui grăunte, cum ar fi cuarțul.

Ceea ce îi face să fie unici este formarea lor prin precipitare chimică, care permite ooizilor să crească, în timp ce procesul simultan de eroziune încetinește creșterea pe măsură ce grăunțele sunt zdrobite unele de altele de către valuri și furtuni.

Indicii despre cum s-a format peisajul de pe luna lui Saturn

Aceste două mecanisme concurente se echilibrează reciproc în timp pentru a forma o dimensiune constantă a granulelor – un proces care s-ar putea întâmpla și pe Titan.

Înarmați cu o ipoteză pentru formarea sedimentelor, Lapôtre și co-autorii studiului au folosit datele existente despre climatul lui Titan și direcția de transport a sedimentelor determinate de vânt pentru a explica benzile sale paralele distincte de formațiuni geologice: dunele din apropierea ecuatorului, câmpiile de la latitudini medii și terenurile labirint din apropierea polilor.

Modelarea atmosferică și datele obținute de misiunea Cassini arată că vânturile sunt frecvente în apropierea ecuatorului, susținând ideea că acolo s-ar putea crea mai puțină sinterizare și, prin urmare, granule fine de nisip – o componentă esențială a dunelor.

La latitudini medii, de o parte și de alta a ecuatorului, sinterizarea ar putea domina și crea granule din ce în ce mai grosiere, transformându-se în cele din urmă în roca de bază care formează câmpiile de pe Titan.

„O lume alternativă și atât de îndepărtată”

Granulele de nisip sunt, de asemenea, necesare pentru formarea terenurilor labirintice ale lunii din apropierea polilor. Cercetătorii cred că aceste stânci distincte ar putea fi ca niște carsturi în calcar pe Pământ – dar pe Titan, acestea ar fi făcute din gresii organice dizolvate.

Curgerea râurilor și a ploilor au loc mult mai frecvent în apropierea polilor, ceea ce face ca sedimentele să fie, probabil, transportate de râuri, mai mult decât de vânturi.

Un proces similar de sinterizare și abraziune în timpul transportului fluvial ar putea furniza o sursă locală de granule de nisip grosier – sursa pentru gresiile despre care se crede că alcătuiesc terenurile labirint.

„Arătăm că pe Titan – la fel ca pe Pământ – avem un ciclu sedimentar activ care poate explica distribuția latitudinală a peisajelor prin abraziune și sinterizare episodică, determinată de anotimpurile de pe Titan”, a declarat Lapôtre. „Este fascinant să te gândești că există această lume alternativă atât de îndepărtată, unde lucrurile sunt atât de diferite, dar atât de asemănătoare”.

Vă recomandăm să mai citiți și:

În urmă cu 367 de ani a fost descoperită Titan, cea mai mare lună a lui Saturn

O moleculă „ciudată” descoperită în atmosfera lui Titan nu a mai fost găsită niciodată într-o altă atmosferă

Titan se îndepărtează de Saturn de 100 de ori mai rapid față de estimările cercetătorilor

Sonda Cassini a găsit o moleculă esenţială vieţii în atmosfera lui Titan, satelitul natural al lui Saturn