סיקור מקיף

טיטאן מגלה טפח נוסף מפניו

חללית הקסיני ממשיכה במסעה האינסופי סביב שבתאי ובמידע הרב המשודר מטיטן היא מסירה אט אט את הפרגוד המכסה אותו ומאפשרת לנו לצפות בפניו

חללית הקסיני ממשיכה במסעה האינסופי סביב שבתאי ובמידע הרב המשודר מטיטן היא מסירה אט אט את הפרגוד המכסה אותו ומאפשרת לנו לצפות בפניו.להגיד שאנו מבינים מה קורה שם זה בוודאי שאי אפשר, אבל המידע החדש משמש כתשתית להצבת אבני דרך למחקרים עתידיים שייעשו באמצעות טלסקופים וחלליות ובראש בראשונה ניתן מקום לתובנות אסטרונומיות חדשות ומאתגרות. אלה לא פחות חשובות ואולי החשובות ביותר באשר להבנת מערכת השמש על כל מה שמחכה לנו מאחורי הפינה.

פני השטח של טיטן

במבט כולל על פני השטח ,אחד הדברים הבולטים הוא ההבדל המשמעותי בין הצד הפונה לשבתאי ובין הצד הנסתר ממנו.מתברר שפני השטח המוסתרים מורכבים יותר. צילומי המכ"מ אינם מאפשרים להבחין בין צבעי נוף טבעיים והדבר היחידי היכול להעיד על גוניהם של פריטי הנוף השונים הוא דרגת בהירותם. התברר שצד אחד של טיטן בהיר יותר מהשני מה שמעלה את האפשרות שחומר זה הוא קבוע ולא נתון להשפעה של בלייה. ההערכה היא שמדובר בקרח מתאן( 26.2.05 : Mullen M. web ). האם החומר באמת לא נתון לבלייה?קשה להאמין שכך הם אכן פני הדברים.יכול להיות שהוא עמיד יותר לבלייה,אך הזמן בכל זאת עושה את שלו.הבלייה היא רק בקצב איטי יותר,מה שיכול להעיד כי הוא "זקן" יותר מכל מה שנמצא סביבו.

יחידת שטח גדולה הנמצאת ברובה בחצי הכדור הדרומי מזכירה את צורת האות H וחלקיה קיבלו במסגרת המיפוי של טיטן גם שמות. יחידה זו נמצאת בין קווי הרוחב Nº15- Sº20 וקווי האורך º90 -º360
החלק הצפוני והרחב של התצורה קיבל את השם Fensal והחלק הדרומי והצר קיבל את השם Aztalen. התצורה בשני אגפיה היא כהה ובתוכה נמצאים "איים" של תצורות בהירות. ב- Fensal נמצאים איים קטנים בגדלים שבין 5-40 ק"מ.ההערכה היא שמקורם בקרח המים המורם מעל פני השטח המוקפים בקרקע נמוכה שמקורה בחומר כהה שבא מהאטמוספירה. הובחנו גם מספר "איים", אחד מהם Buarato Facula ובתוכו נמצא כנראה מכתש. גם באגף הדרומי של התצורה יש מספר איים בהירים. הגדול שבהם נקרא Sotra Facula ומימדיו הם 120-240 ק"מ.

מספר המכתשים שצולמו עד כה הוא קטן, הגדול בהם מופיע בתצלום 07365 PIA ובתוכו מכתש בקוטר 440 ק"מ ומספר מכתשים קטנים יותר עשרות קילומטרים אורכם.. בתצלום 08425 PIA נראית תצורה דומה למכתש, קוטרו 90 ק"מ ושמו Guabonito ומיקומו צפונית מערבית לאזור קסנדו. המכתשים האחרים הם בסדר גודל יורד מבחינת קוטרם. מכתש Sinlap המופיע בתצלום 07368 PIA קוטרו 60 ק"מ ומיקומו הוא Wº16 Nº11 ואין במרכזו בליטה. בתצלום אינפרה אדום רצפתו היא כהה בהשוואה לסביבה וזה תואם להשערה שהחומר הכהה עשוי כנראה מהידרוקרבונטים מורכבים שמקורם כנראה משקעים אטמוספריים ובהגיעם לקרקע זרמו מתוך המקומות הנמוכים.

בתצלום 01429 PIA ישנו מכתש בקוטר 70 ק"מ ובמרכזו תבליט. בתחתית הצילום רואים מכתש נוסף קטן יותר ומספר ערוצים המעידים על זרימת נוזל . בתצלום 08426 PIA נמצא מכתש בקוטר 35 ק"מ וברצפתו חומר כהה, מקום הצילום הוא Shikoka Facula. באשר להרי געש, עד כה לא נמצאה עדות ישירה לפעילות געשית ולא נצפתה שום תצורה של הרי געש, אם כי יתכן שבתצפיות עתידיות של הקסיני כן יראו. ההערכה שאין מדובר בהרי געש מוכרים כמו על כדור הארץ והמאדים אלא בפעילות געשית מסוג אחר קריאוולקניזם, פליטת מים או תערובת של מים נוזלים ואמוניה.
תופעה קרקעית שנצפתה בתצלומים רבים היא תצורת נהרות. תצורות אלה מזכירות נהרות על כדור הארץ, הסבירות נותנת מקום לדעה שאכן בעבר זרמו כאן נוזלים,לא מדובר במים זורמים, אלא במתאן נוזלי וצמיגותו של זה על טיטן היא 1/5 מזו של מים על כדור הארץ. נתאר כאן תצלומים שבהם נראים תצורות אלה. תצלום 07366 PIA במדרונות של Circus Maximus נראים מספר ערוצים והגדול שביניהם אורכו 200 ק"מ בתצלום 03555 PIA רואים תצורות של אגני ניקוז הכוללים ערוצים מפותלים ברוחב של 1-2 ק"מ שאורכם מגיע עד ל-200 ק"מ. תצורת אגן הניקוז קשורה לאגן שרוחבו 450 ק"מ שחלק מהשפה שלו עבר בלייה. בתצלום 03564 PIA רואים ערוצים שרוחבם 1 ק"מ, עומקם 200 מטר וחלק מהם אורכם מגיע ל-200 ק"מ, לחלק מהם מקטעים מזוותים שמקורם בקימוטים בקרום הירח. הרזולוציה הגבוהה של הצילומים מאפשרת לבצע מיון של הערוצים. בתצלום זה רואים עמקים ארוכים עם יובלים רבים. מרכזו של התצלום הוא ב- Nº 75- Sº53 . בתצלום 03565 PIA מבחינים ברשת צפופה של ערוצים, מה שיכול להעיד על גשמים. מרכזו של תצלום זה הוא Nº14 – Sº48 . לצידם של נהרות אלה נמצאו גם נהרות ארוכים שאורכם מגיע ל-1500 ק"מ ( 10.3.05 : web "Cassini Images" ).
כמות המתאן באטמוספירה של טיטן היא 2% והקו המחשבתי הוא שמתאן זה מגיע לקרקע כגשם. לאחר מכן מתאדה ומתעבה בחזרה לעננים, דומה למחזור המים על כדור הארץ. התצפיות מהקסיני ומההויגנס מראות כי כך היו אכן פני הדברים בעבר, אלא שלא נמצאו שום עדויות עכשוויות לגשם מתאן. הוכחה מכיוון אחר לנכונותה של השערה זו היא המצאות מדרונות משולשים בתחתיות שלקניונים המרופדים בחלוקי אבנים ברוחב של מספר סנטימטרים( 9.9.05 : Mckee M. web ) .חלק מהתצלומים רומזים לכך של טיטן יש תבליט ,אם כי קשה לדעת מה גובהו והשתנותו בהיקף גלובלי. בתצלום 03566 PIA רואים גבעות שאורכן 100 ק"מ ומקורן הוא כנראה טקטוני, תוצר של קימוט קרום הקרח של הירח. האזורים הנמוכים שבין הגבעות מכוסים בכתמים כהים אולי דיונות .כתמים אלה הם במרווחים של 1-2 ק"מ אחד מהשני. בתצלום 08448PIA. באזור קסנדו רואים שרשרת של גבעות או הרים המוארים מהצד הצפוני שלהן ובמרווחים שביניהם אזורים כהים ביותר המכילים אולי נוזל. נוזל זה יכול להיות מתאן או אתאן.
בקוטב הדרומי נראה כתם כהה שהיה ואולי גם כיום הוא אגם של הידרוקרבונטים נוזליים. אישוש אפשרי להשערה זו הוא מציאותו של מה שנראה קו חוף בהיקף שלו ועצם העובדה שבמקום זה נמצאה תנועה של
סערת עננים (בתמונה 06240 PIA העננים שנצפו הם ענני מתאן).
הצטברות התצלומים שהגיעו מטיטן הפריכה את ההשערה כי חלק מפני השטח הם ימים, כפי שחשבו, אלא דיונות כדוגמת אלה הנמצאות במדבריות ערב או בנאמיביה ( 4.5.06 : Stiles L. web ) מה שתרם להפרכת השערת הימים הוא התצורה שנצפתה במקומות אלה "שריטות חתול". תצלומים שבהן תופעה זו נמצאת הם תצלום 07009PIA שמיקומו צפונית מזרחית לאזור קסנדו , תצלום 03555PIA חלק מהדיונות בצילום זה אורכן 500-1000 מטר, המרווחים ביניהן 1-2 ק"מ והם מזכירים דיונות קרח באנטרקטיקה, צילום 03568PIA שמיקומו Wº292 – Sº10 , תצלום 03567PIA הממוקם ב Wº300- Sº13 .המרווח בין הדיונות 1-2 ק"מ וצילום 08454PIA שהתחום שלו הוא בין קווי הרוחב Sº18 – N º7 וקווי האורך Wº320- Wº179. בצילומי מכ"מ רואים סדרת דיונות מקבילות אחת לשניה שגובהן 100 מטר ואורכן מאות קילומטרים. באזור קו המשווה, שדה דיונות אחד מגיע לאורך של 1500 ק"מ. צורת הדיונות היא קווית, מה שאופייני לרוחות הנושבות מכיוונים שונים. הגאות גורמת לכך שהרוח משנה את כיוונה לעבר קו המשווה. כאשר רוח הגאות (Tidal Wind ) היא עם תנועת כיוון רוח מקומית כיוונה ממערב למזרח, נוצרות דיונות שכיוונן מערב מזרח.
כאשר מסתכלים על הדיונות, רוחות הגאות יכולות להעביר חול מסביב לירח מספר פעמים ולעצב אותו לצורת דיונות בקו המשווה. יכול להיות שרוחות הגאות מעבירות חומר סדימנטרי כהה מקווי רוחב גבוהים לקו המשווה, וכך יוצרות את הרצועה הכהה של טיטן. החול על טיטן הוא מחוספס במקצת אך צפוף פחות מהחול הטיפוסי על כדור הארץ והמאדים. השילוב בין רוחות הגאות והרוח המשוונית בכיוון מערב מזרח, יוצר רוח קרקע שמהירותה 1.6 קמ"ש.
בין הדיונות ישנן כאלה העוקפות הרים קטנים וצורות סלעיות כאשר הן נעות לאורך קו המשווה של טיטן באותה מידה בה הדיונות ארציות עוקפות מכשולים.

אטמוספירה

אחוז תכולת המתאן באטמוספירת טיטן היא 2% זהו אחוז גבוה. המתאן שייך לקבוצת ההידרוקרבונטים ומגוונם של אלה הנמצאים באטמוספירה הגבוהה של טיטן גדול כמו אתאן Ethane – (C2H6 ) ו- Octane (C8H18) גילוים של הידרוקרבונטים אלה היה בניגוד להנחות המקובלות, מאחר שעל פי הידע המקובל עד כה מולקולות מורכבות אינן יכולות להתקיים בטמפרטורות נמוכות. הנחת העבודה היתה שהחנקן והמתאן מרכיבי האטמוספירה ייצרו מולקולות הידרוקרבונטיות גדולות כתגובה לאור השמש (אור השמש מפרק את המתאן ויוצר את המולקולות הגדולות) או לאנרגיה אלקטרומגנטית הנפלטת משבתאי. מולקולות מגיעות לקרקע בצורת גשם וכאן צצה לה תעלומה חדשה .מה היא הכימיה היוצרת הידרוקרבונטים באטמוספירת הירח? האם מדובר בתהליכים דומים שהתרחשו באטמוספירה הבראשיתית של כדור הארץ או שמא מדובר בפעילות שוקקת חיים על הקרקע ( 28.4.05 : Baradelli P. web)? מרכיבי מתאן אחרים שנמצאו באטמוספירה הם Propane (C3H8 ) ו- Acetylean (C2H2). גז אחר שנמצא באטמוספירה ואשר לו חשיבות מבחינת התפתחות האטמוספירה של טיטן הוא הארגון. הארגון שנמצא כאן הוא ארגון 40 , גז שבמהלך ההתפרקות הרדיואקטיבית שלו הופך לקריפטון 40. מקורו של הארגון הוא בהתפרקות אשלגן בתוך כוכבי לכת הנפלט מאוחר יותר לפני השטח. המשמעות היא שהאטמוספירה של טיטן אינה בראשיתית אלא שניונית (אטמוספירה שניונית היא זו הבאה מגזים הנפלטים מתוך פנימם של כוכבי לכת). המסקנה המתבקשת היא שעם התמצקותו של טיטן בשלבי היווצרותו כלל בין מרכיביו חנקן ומתאן אשר נפלטו מאוחר יותר ויצרו את האטמוספירה המוכרת לנו ( 8.10.05 : MacKay C. web ).
בדיקה איזוטופית מראה שיחס הפחמנים 13C, 12C באטמוספירה מראה על כך כי קיימת אספקה סדירה של מתאן לאטמוספירה, יתכן גם ביולוגית אבל לכך אין עדיין שום סימוכין( 28.2.05 : Knight W. web ). לריכוז גבוה זה של מתאן מנסים לתת מספר הסברים. הסבר אחד מתמקד בעננים ועל פיו נוכחותם ופעילותם של מרבית העננים היא מעל לקוטב הדרומי. ההערכה היא שכאן מתרחש מחזור המתאן: חתירת מתאן נוזלי בקרקע והתאדות לגשם. מקום בו נמצאת עדות למתאן נוזלי היא אתר הנחיתה של ההויגנס.הסבר אחר הוא פתחים בקרקע מהם נפלט המתאן או מקורות געשיים פולטי מתאן ואכן מתצפיות ארציות אפשר לראות עננים גדולים הבאים מאותם פתחי מתאן ( 26.10.08 : web"Cracks Or"). אבל כאן מתעוררת שאלה נוספת.מאחר שלא נמצאו עדויות עכשוויות לנוכחות נוזלית ,מאין הוא בכל זאת בא ? ההערכה היא שאספקת המתאן באה מקרח עשיר בהידרט במתאן הנקרא הידרוקלטראט (Clathate Hydrogene) היוצר קרום מעל אוקינוס של מים המעורב באמוניה. חלקים מהקלאטרט נשברים מפעם לפעם על ידי קריאווולקניזם המשחררים מתאן לאטמוספירה . פרצי גז אלה יוצרים זרמי מתאן נוזלי זמניים האחראיים לתצורות הנהרות על הקרקע (1.3.06 : web "Does Titan"). ההתמלאות המחודשת של הקרח היא על בסיס מחזורי.

אקלים

מאחר שהציר של טיטן נטוי גם הוא כמו כדור הארץ, גם הקטבים נחשפים לשעות אור או חושך רבות, אלא שכאן התהליך הוא איטי יותר וזאת משתי סיבות. סיבה אחת היא שהיממה שלו נמשכת 16 ימים ארציים והשנה שלו היא 30 שנה ארציות, כיום שורר חורף בחצי הכדור הצפוני. התצפיות מראות כי ישנם הבדלי חום משמעותיים בין הקוטב הצפוני לקו המשווה. קרוב לוודאי שעם חשיפת חלקים רבים יותר מפני השטח ימצאו גם הקשרים בין המבנה הטופוגרפי לכיווני זרימת הרוחות ואז ינסו להבין בצורה אפקטיבית ביותר עד כמה שניתן את מבנה משטר הרוחות של הירח, תרומה חשובה לכך תינתן עם הבנה טובה יותר של הדיונות שנמצאו על טיטן. טמפרטורות הקיץ מביאות סערות עננים וגשם לקוטב הדרומי והכוונה לגשמי מתאן. הטמפרטורה על הקרקע היא Cº178- ובגובה 40 ק"מ יורדת ל- Cº203- .הלחץ האטמוספרי על הקרקע הוא 1.5 בר וצפיפות האטמוספירה הממוצעת גבוהה פי 4 מזו של כדור הארץ בגובה פני הים. בשל עובייה של האטמוספירה אין שום הבדלי חום בקו המשווה בין היום ללילה. בתצלום 06204PIA תצלום משנה B נמצאים כתמים שנראה כאילו נוצרו על ידי רוחות הנעות מכיוון מערב למזרח.נמצאה עדות למערבולת קוטבית מבודדת, דומה לתופעה מקבילה על כדור הארץ. התצפיות מראות שרוחות חזקות הנעות מסביב לקוטב הצפוני מבודדות את האטמוספירה במקום במהלך הלילה הקוטבי. בשעות אלה מעוכב השילוב בין האזור הקוטבי לאזורים הנמוכים של האטמוספירה. על כדור הארץ, אטמוספירת הקוטב הדרומי מבודדת במשך חודשים במהלך החורף הארוך באנטרקטיקה ובכך מתאפשרת יצירת עננים סטרטוספריים קוטביים (12.5.05 :web "Titans Atmosphere").

עננים

בטיסות המעבר השונות של הקסיני ליד טיטן הובחנו עננים במיקומים שונים באטמוספירת הירח. במעבר שבוצע באוקטובר 2004 נראו עננים רבים ליד הקוטב הדרומי. בדצמבר 2004 נראו עננים רבים בקווי רוחב בינוניים של חצי הכדור הדרומי ועננים ספורים וקטנים סמוך לקוטב הדרומי. חלק מהעננים אורכם 250 ק"מ (תצלום 06157PIA).בתצפית שנעשתה ביוני 2005 (תצלום 07542PIA ) נראו נספר עננים מסביב לקוטב הדרומי נעים במהירות של מספר קילומטרים לשעה. בקו המשווה לא נצפו עד כה בכלל עננים.מעקב אחרי 10 עננים הראתה מהירות רוחות של 120 קמ"ש, בזמן עליית העננים מגובה 23 ק"מ לגובה 44 ק"מ במהירות של עשרות מטרים לשניה נצפתה בתוכם תופעה חדשה שקיבלה את השם "מרכזים שופעים"
(Vigorus Centers). בתום תנועתם, העננים מתפוגגים או מאבדים 10 ק"מ גובה במשך 30 דקות ( 9.9.05 : McKee M. web). בטיסת המעבר שבוצעה בדצמבר 2005 העננים בקוטב הדרומי היו בהירים במיוחד, שעה שבמעברים שבוצעו באוקטובר ובינואר אותה שנה העננים בקושי נראו.

תצפית הקסיני לעבר ענני המתאן של טיטן נעשתה בשילוב עם תצפיות ארציות. שני טלסקופים כוונו לעבר טיטן למשך 82 לילות. במשך 15 לילות נצפו 2 תריסרי עננים בהירים בכל קווי הרוחב הבינוניים בחצי הכדור הדרומי. העננים בדרך כלל מתפוגגים בלילה שלאחר ליל התצפית. במספר תצפיות ליליות לא נראו שום עננים בלילה שלאחר מכן נראו עננים ובלילה העוקב הבא הם נעלמו. אורכם של מספר עננים מגיע ל-2000 ק"מ. למרות שגובהם המדויק מעל הקרקע לא ידוע, ההערכה היא שמיקומם מעל קרקע הירח היא בין 10-35 ק"מ, בתוך הטרופוספירה של הירח.

כל העננים בתצפית זו נמצאו ברצועה צרה יחסית מסביב לקו הרוחב Cº40 ורובם מופיעים כצבירים סמוך לקו האורך º350. המיקום הספציפי וההופעה האקראית שלהם הביאו את החוקרים להערכה שאין הם תוצר לזרמי אויר הנובעים מחימום על ידי השמש (היוצר את הכיסוי בקוטב הדרומי של הירח) ,אלא שהם תוצר לאיזה שהוא תהליך בקרקע ,אם כי יש לציין שהועלו השערות אחרות כמו עליית אויר מעל אזורים כהים הסופגים יותר חום מאור השמש, מאשר אזורים בהירים או יצירת עננים כמו במקרה של ברקים ביום ארצי קיצי . השערה זו היא בעייתית מכיוון שלא נמצאו שום הבדלים בבהירות הקרקע בקו הרוחב S º 40 . אפשרות נוספת היא עליית הלחות באמצעות הזרקה ישירה של מתאן לאטמוספירה. יכול להיות שזהו ההסבר הסביר ביותר ( 20.10.05 : "Cracks Or" web).
בגובה 500 ק"מ מעל פני השטח מקיף את הירח אובך העשוי מחלקיקים שאורכם כאורך גלים באולטרה סגול- 338 ננומטר. חלקיקים אלה מפזרים את אור השמש בצורה יעילה יותר בכיוון ההפוך לכיוון תנועת אור השמש. עדיין לא ברור מה גרם להיווצרות שכבת אובך זו ( 8.11.05 : web "Titans Ultraviolet" ). בגובה נמוך יותר האובך הופך לערפל של מולקולות אורגניות מורכבות. צבע האובך הוא צבע תפוז ומאפשר רק ל-10% מאור השמש להגיע לקרקע ואיננו מסוגל להחזיק את הקרינה האינפרה אדומה ובשל כך עוצמתו של אפקט החממה הרבה יותר חלשה מזו של כדור הארץ ,תופעה המוגדרת כאפקט חממה הפוך
(Anti-Greenhouse Effect) (4.11.05 : Field M. web ).

דיון

חשיפת פניו של טיטן דומה לזאת שנעשתה לגבי כוכב הלכת נוגה. שני גופים אלה מכוסים בעננים ואין שום אפשרות לצפות בפני השטח שלהם באמצעות מצלמות טלוויזיה משוכללות ככל שתהיינה והדרך הנאותה היא שימוש בצילומי מכ"מ. דרך זו התבררה כאפקטיבית ביותר והראיה לכך היא חללית המגלן שאפשרה מיפוי כמעט מלא של פני השטח של כוכב הלכת נוגה. לגבי טיטן המיפוי יהיה חלקי וזאת בשל דרך העבודה שתוכננה עבור הקסיני. טיסות מעבר והפניית מכשיריה לעבר נקודות נבחרות. יתכן ובעתיד יהיה צורך לשגר חללית שתיועד אך ורק להתמקד בטיטן. מכל מקום, אותם חלקים מפני השטח של טיטן ההולכים ונחשפים מאפשרים ניתוח גיאולוגי ראשוני ותוך שימוש זהיר באקסטרפולציה אפשר יהיה להעריך מה מתרחש בחלקים נרחבים מפני השטח.
אם המספר המועט מאוד של מכתשים שהתגלה עד כה הוא בבחינת דגם מייצג של מכלול המכתשים על טיטן, הרי שמבחינה זו הוא די מזכיר את נוגה. גם כאן מספר קטן של מכתשים בקוטר של למעלה מ-100 ק"מ במקרה זה 2 ושאר המכתשים קוטרם קטן מ-100 ק"מ, השאלה המתבקשת היא לאן נעלמו שאר המכתשים. הסבר אפשרי לכך שכמו נוגה כך גם על טיטן פעילות געשית חידשה את פני השטח. לבה שפרצה מהרי הגעש או מנקודות חמות ( Hot Spots ). בזרימתה כיסתה שטחים נרחבים לרבות מכתשים ואלה שנראים על פני השטח הם מכתשים חדשים. המכתש הגדול, שוליו גבוהים מדי מכדי לתת ללבה לזרום לתוכו. אך שוב צצה בעיה חדשה. אמנם צילומי הוויג'רים גילו מעט מאוד מכתשים שקוטרם מאות קילומטרים על פני שאר הירחים של שבתאי, אך הקסיני גילתה עוד ועוד מכתשים בסדר גודל זה על ירחים אלה ומכאן שסביר כי יתגלו עוד מכתשים בסדר גודל זה על טיטן. אם אכן כך הם פני הדברים, האם יתכן שגם במכתשים אלה תמצאנה דיונות (הגם שהן בעלות הרכב כימי שונה) כמו הדיונות הפנים מכתשיות שמוצאים על המאדים? מאחר שנושבות על טיטן רוחות חזקות מאוד, גם מכתשים אלה עוברים בליה הנובעת משחיקה וארוזיה הנגרמות כתוצאה מהשפעת האבק הנישא על ידי רוחות כדוגמת אלה שמוצאים על אותם מכתשים ספורים שנמצאו על כדור הארץ ועל מכתשיו הרבים של המאדים.
צורת נוף אחרת מוכרת לנו מעולמנו היא נהרות. ברור שעל טיטן לא יכולים לזרום מים. הטמפרטורות נמוכות מדי. האפשרות שעליה חושבים היא מתאן נוזלי. במקומות שצולמו לא נמצאו עדויות לזרימת מתאן בזמן האחרון. נהרות אלה,אם כך הם פני הדברים הם נהרות יבשים. מתי זה כן היה? מים בלחץ אטמוספירה אחת קופאים ב- Cº0 ורותחים ב- C º100 . טווח קיומם של המים בפאזה נוזלית הוא רחב למדי . מתאן קופא ב- Cº 183- ורותח ב- Cº164- . לעומת המים, טווח קיומו של המתאן הנוזלי הוא צר מאוד. כלומר כל שינוי גדול מ- C º19 יביא לשינויים גדולים בנפח המתאן הנוזלי ולעליית כמותו כאדים וכעננים באטמוספירה. האם טיטן נתון לשינויים אקלימיים חריפים ולאי יציבויות אקלימיות אקראיות או מחזוריות ומה גורם לכך? עדות תומכת לאפשרויות אלה הן נוכחות פרופאן, מתאן, אוקטאן ואציטלן באטמוספירה.על מנת שנבין במה מדובר נסתכל בטבלה הבאה:

טמפרטורת רתיחה טמפרטורת התכה גז
-42.09 º C -187.6 º C פרופאן
-88.6º C -182.76º C אתאן
125.5º C -57º C אוקטאן
-80º C -84º C אציטלאן

על פי תוכנית הפעולה של הקסיני נותרו לה עדיין שתי שנות פעולה. זה הרבה זמן. יתכן שכמו במשימות חלליות אחרות כמו הגלילאו והחלליות הפועלות מסביב ועל פני השטח של המאדים ניתן יהיה להמשיך את מסעה של החללית תוך הצבת יעדים חדשים. תוכנית פעולה שכדאי לתת עליה את הדעת, היא מחקר אקלימי ארוך טווח ככל שניתן של טיטן. דוגמה לתוכנית אפשרית היא מעקב אחר נפיצות ומיקום אטמוספרי של הידרוקרבונטים באטמוספירה מאחר ובהתבססות על טמפרטורות ההתכה והרתיחה של הגזים שנמצאו באטמוספירה אפשר יהיה לשרטט מפות איזותרמליות של טיטן, לרבות מיפוי דינמי של שינויים תרמליים אנכיים של האטמוספירה ולקבל כלי נוסף למעקב אחר התפתחות ותנועת רוחות על טיטן.

מבחינת טווח הקיום של המתאן הנוזלי על טיטן יש להביא בחשבון את הלחץ האטמוספרי של טיטן הגדול מזה של כדור הארץ. אם למשל על כדור הארץ הלחץ האטמוספרי היה כמו זה על טיטן המים היו רותחים בטמפרטורה גבוהה יותר מאשר Cº100. טווח הגזים המוצגים בטבלה הוא בלחץ 1 אטמוספירה, כך שיש להביא בחשבון שבאטמוספירת טיטן, משך היציבות שלהם הוא גבוה יותר. מה משמעות הדבר? כל שינוי קל בטמפרטורה הממוצעת על טיטן יגרום לשינויים אדירים במצב הצבירה של המתאן. הוא יפסיק לזרום בנהרות באופן מיידי, או יהפוך לנוזל, או יתאדה. 3 סיבות יכולות לגרום לשינויים דרמטיים אלה. הסיבה הראשונה היא התפרצויות געשיות רבות עוצמה המשחררות זרמים חמים הבאים מתוך הקרום. סיבה שניה היא התפרצויות אנרגיה משבתאי. ידוע ששבתאי פולט יותר אנרגיה ממה שהוא קולט מהשמש. כל שחרור של אנרגיה משבתאי יכול להשפיע על האטמוספרה של טיטן ולחמם אותה. הסיבה השלישית היא שינוי מחזורי, שינויים אקלימיים כמו על כדור הארץ. כאשר שינוי מחזורי משתלב ביחד עם שינוי אקראי באחת מהסיבות האחרות, השינוי האקלימי הוא קטקליזמי .
כאשר מתרחש שינוי אקלימי חלק מהמתאן מתאדה, תוך העלאת תכולת המתאן המולקולרי באטמוספירה ובמקרה זה כמו על כדור הארץ, הלחות היא גבוהה. בכיוון ההפוך המתאן יכול לקפוא ולהצטבר על הקרקע.לא יהיה זה מפתיע לצפות על כן בגלישת קרחוני קרח במורדות הרים וליצור אפקטים של מורנות.אפשרות אחרת היא נהרות יבשים. כתוצאה משינוי קטקליזמי . אגמים או ימים יכולים להתייבש לגמרי לתקופות ממושכות כפי שקרה בעבר בים התיכון.מודל זה מאפשר מעקב יומיומי אחר אטמוספירת הכוכב ולהגיע למספר מסקנות ביחס לתוחלת החיים של נהרות מתאן אגמים או אוקיינוסים על טיטן. בהתבסס על דמיון לתהליכי מדבור על כדור הארץ כמו בסהרה.
אמצעי נוסף לבחון יציבויות או אי יציבויות אקלימיות הוא בדיקת תצורת הנהרות על טיטן. היבנות של נהרות הוא תהליך שנמשך אלפי שנים. ככל שתוחלת הקיום של הנוזל ארוכה יותר, הסבירות להיווצרות נהרות ארוכים יותר גדולה יותר. אם ניקח דוגמה מהארץ הזמן הנדרש להתפתחותו של נהר הירדן ארוך יותר מזה הנדרש להתפתחות הירקון. מכאן אפשר ללמוד משהו גם לגבי תוחלת הקיום של נהרות מתאן על טיטן, ולכן יציבות אקלימית רבת שנים יכולה לאפשר התפתחות נהרות. מודל זה הוא פשטני משהו , אך הוא מאפשר יותר מאשר הצצה להכרת המתרחש על פני טיטן.
ישנו מקום להשוואה גם עם כוכב הלכת נוגה. לשני גופים אלה מהירויות ציריות נמוכות. לנוגה יש יממה יוצאת דופן בכך שהיא ארוכה יותר מהשנה שלו. שעה שהוא מקיף את השמש פעם ב-225 יום היממה שלו 243 יום. מהירות הסיבוב שלו סביב עצמו היא 6.46 קמ"ש וזו של טיטן היא 41.7 קמ"ש. כלומר טיטן נע מהר יותר סביב עצמו מאשר נוגה. בשל מרחקו הקצר משבתאי , טיטן מראה רק צד אחד מפניו. בשני הגופים העננים הגבוהים מקיפים אותם במהירות גבוהה יותר ממהירות הסיבוב שלהם סביב עצמם .נתונים אלה מאפשרים ביצוע מחקרים השוואתיים רביי עניין.

סיכום
הדיון בו פתחנו להבנת המרחש על טיטן מראה כי קיימים בו אלמנטים הקיימים על שני גופים אחרים במערכת השמש והם כדור הארץ ונוגה. זהו מצב חדש מבחינת הידע האסטרונומי. לא עוד השוואה לכוכב לכת אחד או ירח אחר, אלא השוואה לשני גופים. השוואה זו יכולה לפתוח אופקי מחקר חדשים ומפתיעים, ירח נוסף שאפשר לחשוב עליו בסבירות גבוהה עם מאפיינים אקלימיים דומים הוא טריטון ירחו של נפטון.

המספרים מתייחסים לתמונות הנמצאות ב
http://photojournal.jpl.nasa.gov/index.html

מקורות

“Cassini images of Titan reveal an active Earth like world” 10.3.05
http://www/spacedaily.com/news/saturn-titan05r.html

“Cracks or cryvolcanoes make clouds on Titan” 20.10.05
http://www.spaceflightnow.com/nes /n0510/20titanclouds/

“Does Titan’s Methane originates from underground” 1.3.06
http://www.spaceflightnow.com/cassini/060301methane.html

“Titan’s atmosphere revealed by new nasa observation” 12.5.05
http:/www.spaceflightnow.com/cassini/050512titan.html

“Titan’s ultraviolet haze” 8.11.05
http://www.spaceflightnow.com/cassini/051108titanhaze.html

Berardelli P. –“In the stars: Is there life on Titan?” 28.4.05
http://www.spacedaily.com/news/cassini-05zt.html

Field M.-“Titan :Greenhouse and anti-greenhouse” 4.11.05
http://www/spacedaily.com/news/saturn-titan-05zi.html

Knight W.-“Huygens detects geological activity on Titan” 21.2.05
http://www.newscientists.com/article?id=dn7043

McKay C.-“Titan: a moon with atmosphere –part 1” 28.10.05
http://www.spacedaily.com/news/saturn-titan-05zf.html

McKee M..-“methane monsoons may lash Titan” 9.9.05
http://www.newscientistspace.com/articlen?ld=dn7995&print=true

Mullen L.-“Titan’s face lifted” 26.5.05
http://www.spacedaily.com/news/cassini-05zzd.html

Stiles L.-“Titan’s seas are sand” 4.5.06
http://uanews.org/cgi-bin/WebObjects/UANews.wa/16/wa/MainStoryDetails?ArticleID=12614

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן