Cornell gökbilimcileri, henüz tamamlanmış Cassini veri setini kullanarak, Satürn’ün uydusu Titan’ın, yeni bir küresel topografik haritasını oluşturdu. Bu durum, Titan’ın sıvı akışlarını ve arazisini anlamak için yeni bakış açıları sağladı. Geophysical Review Letters’da 2 Aralık’ta yayınlanan iki yeni makale, buradan kaynaklanan haritayı ve bulguları anlatıyor.
“Titan’s Topography and Shape at the End of the Cassini Mission” (Cassini’nin Görevi Sonunda Titan’ın Topografyası ve Şekli) başlıklı makalenin yazarı Paul Corlies’e göre haritanın oluşturulması yaklaşık bir yıl aldı. Harita, birden fazla kaynaktan alınan Titan topografya verilerini bir araya getiriyor. Titan’ın yalnızca yüzde 9’u nispeten yüksek çözünürlüklü topografyada gözlemlendiğinden topografyanın yüzde 25-30’u daha düşük çözünürlükte görüntülendiğinden, uydunun geri kalanı bir enterpolasyon algoritması ve uzay aracının mevkiinden kaynaklanan tarzda hataları azaltan küresel bir küçültme süreci kullanılarak eşleştirildi;
Harita, 700 metreden daha yüksek olmayan yeni dağlar da dahil olmak üzere Titan’da birkaç yeni özellik ortaya çıkardı. Harita aynı zamanda, Titan’ın topografyasının yüksek ve alçak alanları hakkında genel bir görüntü sunuyor. Bu, bilim adamlarının, Titan’ın ekvatoral bölgedeki iki konumunun aslında eski, kurutulmuş denizlere veya buz volkanına ait akışlar olabilecek çöküntüler olduğunu onaylamalarını sağladı.
Titan’ın daha önce biraz yassı olduğu bilinirken, harita bundan çok daha yassı olduğunu ortaya koydu. Bu da Titan’ın kabuğunun kalınlığında daha önce düşünülenden daha fazla değişkenlik olduğunu gösteriyor.
“Çalışmanın ana noktası bilimsel topluluk tarafından kullanılmak üzere bir harita oluşturmaktı,” diyen Corlies, veri setinin internete sunulduktan sonraki 30 dakika içinde, nasıl kullanılacağı ile ilgili soruları almaya başladığını söyledi. Veri seti, gözlemlenen veri biçiminde indirilebildiği gibi, gözlemlenmeyen veriler artı enterpolasyonlu verilerle de indirilebilir. Harita, Titan’ın iklimini modelleyen, Titan’ın şekil ve yerçekimini inceleyen ve iç modellerin yanı sıra Titan’daki morfolojik arazi formlarını anlamayı isteyenler için de önemli olacaktır.
Makaledeki diğer Cornell yazarlarından Alex Hayes, astronomi yardımcı doçenti, doktora adayı Samuel Birch ve araştırma ortağı Valerio Poggiali’dir.
“Topographic Constraints on the Evolution and Connectivity of Titan’s Lacustrine Basins” (Titan Gölü Havzalarının Evrimi ve Bağlantısında Topografik Kısıtlamalar) başlıklı ikinci makale, yeni haritanın topografik verisini kullanarak üç önemli sonuç ortaya koyuyor. Ekip Hayes, Corlies, Birch, Poggiali, araştırma görevlisi Marco Mastrogiuseppe ve Roger Michaelides’ den oluşuyordu.
İlk sonuç, Titan’ın üç denizinin ortak bir eş potansiyel yüzeyi paylaşmasıdır; yani, Dünya’nın okyanusları yaptığı gibi, bir deniz seviyesi oluştururlar. Ya denizler arasındaki yeraltı yüzeyi boyunca akış olduğu için ya da aralarındaki kanallar yeterli sıvının geçmesine izin verdiği için Titan üzerindeki okyanusların tümü aynı yükselti üzerindedir.
Hayes şunları söylüyor: “Güneşten 10 astronomik birim uzaklıkta olan başka bir cisim üzerindeki sıvı yüzeyinin yüksekliğini yaklaşık 40 santimetrelik bir doğrulukta ölçüyoruz. Bu şaşırtıcı doğruluğa sahip olduğumuz için, bu iki deniz arasında yüksekliğin, yerçekimi potansiyelindeki beklenen değişimle tutarlı olarak, Titan kütle merkezine göre yaklaşık 11 metre değiştiğini gördük.Biz Titan’ın geoit şeklini ölçüyoruz. Bu, Dünya okyanuslarına egemen olan şekil ile aynıdır. Yani yüzeyin yalnızca yerçekiminin ve dönüşünün etkisi altında alacağı şekildir.
İkinci sonuç, Hayes’in lisansüstü okulundaki ilk araştırmasında ilerli sürdüğü hipotezini kanıtlıyor: Titan’ın gölleri yeraltı yüzeyi boyunca birbirleriyle iletişim kuruyor. Hayes ve ekibi, sıvı ile dolu olan ve yanı sıra şuan kuru olan göllerin yüksekliğini ölçmüş ve göllerin deniz seviyesinden yüzlerce metre yüksekte olduğunu ve bir havzada boş göllerin tabanlarının çevrelerindeki dolu göllerden daha yüksekte olduğunu tespit etmiştir.
Hayes şunları söylüyor: “Yerel göllerin altında olan boş gölleri görmüyoruz, çünkü eğer bu seviyenin altına düşerlerse kendilerini doldururlar, bu bize yeraltı sızıntısı olduğunu ve birbirleriyle iletişim kurduğunu gösteriyor. Ayrıca, Titan’ın alt yüzeyinde sıvı hidrokarbon bulunduğunu da söylüyor.”
Makalenin nihai sonucu Titan için yeni bir sır ortaya koyuyor. Araştırmacılar, Titan’ın göllerinin büyük çoğunluğunun keskin kenarlı çöküntülerde bulunduğunu belirterek “Tıpkı elinize bir kurabiye kalıbı alıp Titan’ın yüzeyinde çukurlar açmışsınız gibi görünüyor,” diyor Hayes. Göller, bazı yerlerde yüzlerce metre yüksekliğinde sırtlarla çevrilidir.
Göllerin oluşumu Florida Everglades gibi yerlerde gördüğümüz, Dünya yüzeyindeki karstların oluşumuna benziyor ve burada altta yatan madde eriyor ve yerde çukur açarak yüzey çöküyor, Titan üzerindeki göller, Dünya’nın karstları gibi, topografik olarak kapalıdır, giriş veya çıkış kanalları yoktur. Ancak, Dünya’daki karstların keskin, yükseltilmiş kenarları yoktur.
Göllerin şekli, göllerin sınırları her defasında sabit bir miktarda genişleyen falez oluşumuna benzeyen “scarp retreat” adı verilen bir süreci göstermektedir. Örneğin, güneydeki en büyük göl, bir dizi küçük boş gölün birleşmesine veya kaynaşmasına benzemektedir.
Hayes şunları söylüyor: “Fakat eğer bu şeyler dışa doğru büyüyorsa, bu sürekli olarak kenarları yok ettiğiniz ve yeniden oluşturduğunuz ve ayrıca kenarların onunla birlikte dışarı doğru uzadığı anlamına mı geliyor? Bunları anlamak benim için Titan’daki kutup havzalarının gelişimini anlamanın temel noktasıdır.”
Araştırma, NASA ve İtalyan Uzay Ajansı tarafından sağlanan hibelerle desteklendi.
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180106190439.htm
Çeviren: Bünyamin Tan