Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...=Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...
DOMŮ   ARCHIV   IBT   IAN 1-50   IAN 50-226   IAN 227-500   RÁDIO   PŘEKVAPENÍ  
STALO SE

Titan - díl šestý (Oceán a jiné zdroje metanu)

Titan je bezesporu výjimečným měsícem. Ať už po stránce své velikosti, jakožto druhý největší měsíc Sluneční soustavy a vůbec největší měsíc své mateřské planety, ale především proto, že má atmosféru. Tím však výčet zajímavostí nekončí. Titanova atmosféra je neobvykle hustá a co víc, má velmi podivné složení. Jsou v ní totiž obsaženy organické látky od jednoduchých uhlovodíků, přes aromatické sloučeniny až k aminokyselinám a bázím nukleových kyselin. Tato směsice základních stavebních kamenů života dělá z Titanu ideální laboratoř, ve které bychom mohli nalézt odpovědi na mnohé z otázek vzniku života na Zemi. Tento seriál má za úkol shrnout naše současné poznatky o Titanu. Snad už nám koncem roku sonda Cassini s pouzdrem Huygens řeknou více…

Nesrovnalosti kolem oceánu

Podklady, které svědčí pro existenci globálního oceánu složeného z metanu, etanu, propanu a dusíku a které byly zmíněny v minulých dílech, jsou velmi přesvědčivé. Existují však i pozorování, která vnášejí do problematiky oceánu spoustu rozporuplných závěrů. Jedním z nich je překvapivě Titanova excentricita (0,0292). Ta není udržována jako Enceladova gravitační rezonancí s nějakým jiným měsícem Saturnu (Hyperion je ve 4:3 rezonanci s Titanem, ale toto působení je téměř zanedbatelné) a tak zdroj Titanovy excentricity zůstává zatím neznámý. Tato Titanova orbitální výstřednost byla známa už před příletem sond Voyager. První, kdo se začal zabývat tímto problém byli Sagan a Dermott. Díky vzájemnému gravitačnímu působení mezi Titanem a Saturnem, působí obě tělesa na svých protějšcích slapové jevy. Je samozřejmé, že slapové jevy vyvolané Titanem na Saturnu budou zanedbatelné oproti slapovým jevům, které vyvolává Saturn na povrchu Titanu. Účinky takového slapového působení silně závisí na vnitřní struktuře daného tělesa a na tom, zda se na jeho povrchu nachází velké množství nějaké kapaliny. Pokud by na Titanově povrchu existoval oceán, v důsledku slapových sil by docházelo k silnému vyklenutí oceánu (lépe řečeno kapaliny, která by oceán tvořila). Vznik takové výrazné nerovnosti oproti normálnímu stavu by měl za následek spotřebovávání orbitální energie a tím by se Titanova excentricita postupně snižovala. To se však neděje… Podle výpočtů, které Sagan a Dermott provedli, lze říci, že Titan bude pokryt oceánem s hloubkou větší než 400 m nebo nebude mít oceán vůbec. Poznamenejme, že excentricita Titanu by mohla mít původ ve srážce s nějakým jiným tělesem. Toto těleso by muselo mít nejméně 1000 km v průměru a taková srážka by Titan zcela zničila. Závěrem těchto prací je, že na Titanu pravděpodobně není globální oceán, ale spíše rozsáhlé oblasti kapaliny oddělené oblastmi pevniny. Byla snaha využít i snímky z HST, na kterých by různý jas jednotlivých pixelů reprezentoval odlišnou formu povrchu (kapalina, pevná látka…). Ukázalo se však, že tato metoda nedává jasně reprezentovatelné hodnoty.

Povrch

Pokud se podíváme na povrch sousedních měsíců nebo měsíců Jupitera, zjistíme, že reliéf většinou nepřesahuje výškové rozdíly nad 1 km. Lze tedy předpokládat, že obdobné výškové členění bude i na Titanově povrchu. To by znamenalo, že i při hloubce oceánu kolem 400 m bude velká část povrchu ponořena pod jeho hladinou. V posledních letech byla díky HST a pozemským dalekohledům s adaptivní optikou pořízena řada záběrů Titanu v různých vlnových délkách. Albedo Titanu v těchto různých vlnových délkách svědčí o různorodostipovrchu. Spornou otázkou však stále zůstává, co konkrétně reprezentují jasné a tmavé skvrny. Jasné skvrny budou patrně vrcholky ledových hor, ze kterých byly tmavé sedimenty odplaveny metanovými dešti. Vše se samozřejmě rozhodne až po příletu sondy Cassini – Huygens. Stále zřetelněji dospíváme k názoru, že Titanův povrch je sice z velké části pokryt kapalinou (vyplňující například rozsáhlé impaktní pánve), ale vedle toho jej tvoří i pevnina, která tak odděluje jednotlivá moře.

Povrch Titanu dle snímků z HST

Ilustrační foto...

Pokud se však už zabýváme tím, z jaké míry je pokryt Titanův povrch kapalnou fází, měli bychom se také zamyslet nad tím, zda náhodou není valná většina povrchu tvořena pevninou a kapalná fáze vytváří pouze ojedinělé malé reservoáry. Pokud by tomu tak bylo, musíme vysvětlit jednu zásadní otázku: Kterak je atmosféra dopována metanem?

Nárazová změna

První možností je, že Titanův stav je víceméně přechodný. To by znamenalo, že nějaká nedávná událost uvolnila do Titanovy atmosféry značná množství metanu a Titanův normální stav se podobá spíše zamrzlému Tritonu. Tato problematika byla už rozebrána v díle, které se zabývalo opakovanými kolapsy Titanovy atmosféry. Jestliže současná atmosféra je pouze přechodný stav, pak musel Titan prodělat velmi rychlé změny, které ho probudily ze zamrzlého stavu. Mohlo by to znamenat, že Titan nakonec opravdu prodělal srážku s tělesem, které nejen zapříčinilo vznik atmosféry, ale zároveň odpovídá i za Titanovu současnou excentricitu. Je však statisticky nepravděpodobné, že bychom pozorovali Titan zrovna v tak neobvyklé etapě jeho historie.

Skrytý oceán

Druhou možností je uhlovodíkový oceán, který se nachází v podpovrchových vrstvách. Takový oceán by se mohl nacházet uvnitř tři kilometry širokého regolitu (pokryvná hornina), který se skládá z fragmentů různých impaktorů nebo ledové tříště. Problémem je, že nevíme, jak široký je Titanův regolit. Dle současných modelů by tloušťka regolitu neměla přesáhnout 10 km, přičemž valná většina pórů by se měla vyskytovat v prvním kilometru. Regolit by pak mohl ukrývat až 400 metrů oceánu. Takový reservoár metanu by byl schopen pokrýt i zásobování současné atmosféry. Navíc tato teorie koresponduje i s teorií neklesající excentricity, protože kapalina uzavřená v pórech horniny není schopna výrazného pohybu a tím ani nespotřebovává orbitální energii.

Klathráty

Metan by se mohl uvolňovat z ledových klatrhátů v Titanově nitru. Klatrháty jsou molekulární komplexy, které vytvářejí složité struktury vzhledem připomínající klec. Uvnitř této struktury mohou být uzavřeny samostatné atomy nebo i jednoduché molekuly. Klathráty se téměř jistě vyskytují i na Titanu. Tak se např. plyny z atmosféry mohou uskladnit v podobě klathrátů a vytvářet tak povrchovou zásobu daných plynů podobně, jako jsou např. pozemské uhličitany zásobu CO2 (u uhličitanů ale nejde o vázání CO2 ve formě klahtrátů).

Příklad stuktury klathrátu s uzavřeným atomem (červená barva)

Ilustrační foto...

Kryovulkanismus

Gejzíry podchlazených kapalných plynů, jako je metan či dusík a kryovulkanismus obecně, jsou další z možných cest jak dopravit na povrch metan. Bohužel pod hustou oblačnou vrstvou Titanu se pro tyto jevy jen velmi těžko hledají důkazy.

Ilustrační foto...

Dopady komet

Mohl by to být jediný externí zdroj metanu, zcela jistě nehraje významnou roli v zásobování atmosféry metanem, neměli bychom ho ale opomenout.

Nasledující díly:
Titan - díl sedmý a poslední (Kryovulkanismus a zdroje energie pro chemické reakce)

Předchozí díly:
Titan - díl pátý (Teorie vzniku Titanovy atmosféry)
Titan - díl čtvrtý (Proměny atmosféry v minulosti)
Titan - díl třetí (Je na Titanu oceán?)
Titan - díl druhý (Co nám řekly Voyagery)
Titan - díl první (historický přehled)

Jan Píšala

| Zdroj: Portály ESA a NASA, Icarus, Andrew D. Fortes (review), Planetary and space science IAN.cz
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...
archiv zdroj
RULETA
Astronomické vzdělávání v elektronickém věk
Ilustrační foto...
ISS a Atlantis
Ilustrační foto...
Skvrny pod stetoskopem
Ilustrační foto...
Home Alone -- RX J185635-3754
Ilustrační foto...
Nula s nulou pojde
Ilustrační foto...
STALO SE
4.12.2012 -
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...

WEBKAMERA
 Upice webcam / widecam
UPICE WEBCAM

Add to Google

 

Pridej na Seznam
 

  © 1997 - 2017 IAN :: RSS - novinky z astronomie a kosmonautiky SiteMap :: www :: ISSN 1212-6691