Asymetrie v rozložení jezer na Titanu

Pokud byste si chtěli zaplavat v některém z jezer na Titanu, největším měsíci planety Saturn, nebylo by to uskutečnitelné: zdejší jezera totiž nejsou podobná pozemským. Jezera na Titanu jsou vzhledem k okolní teplotě -180 °C zaplněna místo vody kapalným metanem a etanem. Pokud byste měli plíce, schopné dýchat zdejší atmosféru a byli byste schopni plavat v místních chemikáliích, pak byste mohli svoji dovolenou trávit na plážích na severní polokouli Titanu, kde bylo objeveno velké množství různě velikých jezer. Data, pořízená sondou Cassini ukazují, že jezera zaplněná kapalným metanem a etanem jsou koncentrována především na severní polokouli. Současné analýzy informací ze sondy Cassini, provedené týmem odborníků z Caltech (California Institute of Technology) ukazují, že příčina této asymetrie je způsobena parametry oběžné dráhy Saturnu kolem Slunce.

Objevená jezera na Titanu jsou na přiloženém obrázku znázorněna modrou barvou. Na horní (severní) polokouli je vidět nápadný přebytek větších či menších jezer. Žluté pruhy představují části povrchu Titanu, studované pomocí radaru SAR (Synthetic Aperture Radar ) na sondě Cassini.

Protože Saturn krouží kolem Slunce po výstředné dráze (v současné době e = 0,05425), dochází zde k neustálému přenosu metanu v atmosféře Titanu z jižní na severní polokouli. Tyto astronomické vlivy na klimatické podmínky označujeme také jako Milankovičův cyklus. Jeho působením vznikají na Zemi například doby ledové. Více informací o astronomických vlivech na zemské klima (v angličtině) je v článku http://www.universetoday.com/2009/11/30/an-astronomical-perspective-on-climate-change/.

Vědci se původně domnívali, že severní polokoule Titanu má z nějakých důvodů odlišnou strukturu než polokoule jižní. Fotografie ze sondy Cassini ukázaly, že jezera metanu a etanu pokrývají 20krát větší plochu severní polokoule než jižní. Jezera na jižní polokouli jsou také jen z poloviny naplněná či vysušená v porovnání s jezery na severní polokouli. Pokud složení povrchu Titanu z nějakých důvodů obsahuje více metanu a etanu, který proniká horninou více na severní polokouli, mohlo by to vysvětlit pozorované rozdíly. Avšak informace ze sondy Cassini potvrdily, že na Titanu neexistuje velký rozdíl v topografii mezi severní a jižní polokoulí.

Sezónní změny na Titanu pouze částečně vysvětlují asymetrii ve vytváření jezer. Jeden rok na Titanu odpovídá délce 29,5 pozemského roku, takže přibližně každých 15 let dochází ke změně ročních období. Jinak řečeno změna zimního a letního období může způsobovat vypařování jezer a transport plynů na severní polokouli, kde dochází k jejich ochlazování a kde se v současné době mohou vytvářet jezera až do té doby, než opět nastane sezónní změna.

Tým astronomů, jehož vedoucím je Oded Aharonson, profesor planetárních věd na Caltechu, však zjistil, že se jedná o mnohem složitější historii. Efekt sezónních cyklů by mohl vysvětlit pouze změny hloubky jednotlivých jezer na obou polokoulích v rozsahu zhruba jednoho metru za rok. Jezera na Titanu jsou hluboká v průměru stovky metrů, a tak tento proces je příliš pomalý k vysvětlení pozorovaných současných změn hloubky jezer. Je stále více zřejmé, že sezónní změny přispívají pouze částečně k těmto rozdílům.

„Na Titanu existují dlouhodobé klimatické cykly v globální cirkulaci metanu, které vedou k vytváření jezer. V geologických usazeninách jsme objevili záznam těchto procesů,“ prohlásil na tiskové konferenci Aharonson.

Milankovičovy cykly pravděpodobně způsobují na Titanu pozorovanou nerovnováhu v rozložení jezer. Léta na severní polokouli jsou dlouhá a relativně mírná, zatímco na jižní polokouli jsou krátká, ale teplá. V průběhu několika tisíc let to vede k přesunu plynného metanu a etanu směrem k severu, kde v důsledku nižší teploty kondenzují a v podobě deště padají na povrch. V průběhu léta na jižní polokouli je Titan blíže ke Slunci. Když panuje léto na severní polokouli, je vzdálenost Titanu od Slunce přibližně o 12 % větší.

Pokud by sonda Cassini fungovala ještě asi 32 000 roků, pak by posílala na Zemi fotografie, které by ukazovaly opačnou situaci než dnes: v okolí jižního pólu Titanu by existovalo podstatně více jezer než v okolí severního pólu.

Zdroj: http://www.universetoday.com/2009/11/30/lake-asymmetry-on-titan-explained/ a http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/media/cassini-20091130.html

autor: František Martinek