23.07.2015-01:15:00   |   Dušan Valent
#Kozmos

Tak podobný...

Myslíme to úplne vážne. Titan je z doposiaľ objavených vesmírnych telies najviac podobný Zemi. Určite sa na náš domov ponáša viac ako Mars či Venuša, a možno viac ako vrtochom nestabilného žiarenia červených trpaslíkov vystavené kamenné exoplanéty (väčšina objavených exoplanét veľkosti Zeme obieha červených trpaslíkov).



Titan síce dosahuje rozmery Marsu, no na rozdiel od neho má hustú atmosféru – tak ako Zem. A na rozdiel od Venuše, nie príliš hustú. Atmosférický tlak je tu podobný, iba o trochu vyšší, ako na Zemi.

A prší tu.

Objavili sme tu oblaky, rieky, jazerá, ba aj malé moria a na nich vlny podobné vlnám pozemských jazier a morí. Zvyšok mesiaca je pustý, podobný púšti - miestami pokrytý gigantickými dunami, ktoré sú stovky kilometrov dlhé a stovky metrov vysoké.


-



...a zároveň svojský

Prší tu a tečú tu rieky, to všetko napriek skutočnosti, že priemerná teplota dosahuje na tomto svete hodnotu -180 °C. Samozrejme, kvapaliny povrchu nie sú tvorené vodou, ale uhľovodíkmi, ako je napríklad metán a etán. To, čo by sa na Zemi správalo ako plyn, tu vytvára kvapalinu. A povrch, hoci tvrdý ako skala a v skutku podobný skalám, je v skutočnosti tvorený ľadom. Ľad sa pri teplotách, aké panujú na Titane, správa ako skala. A oblaky? Tie netvorí vodná para, ale uhľovodíky a kyanid.

Titan je gigantický mesiac, najväčšia prirodzená družica Saturnu. Napriek svojej veľkosti je pomerne ľahký. To preto, že asi polovicu jeho hmoty tvorí ľad a voda. Pod ľadovou škrupinou, zrejme rovnako hrubou ako kontinentálna kôra Zeme, sa skrýva najhlbší oceán v slnečnej sústave. Dosahuje hĺbku azda 200 kilometrov. Na porovnanie, pozemské oceány sú v priemere hlboké asi päť kilometrov.

Katastrofický vznik

Planéty slnečnej sústavy vznikli gravitačným zliepaním materiálu, ktorý obiehal rodiace sa Slnko. V blízkosti hviezdy sa kvôli vysokým teplotám a silnému solárnemu vetru utvorili len kamenné planéty. Za tzv. snežnou čiarou, kde nižšie teploty umožnili kondenzovať prchavým látkam, sa mohli zliepať okrem kameňov taktiež častice z rôznych typov ľadu. Rodiace sa planéty veľmi rýchlo dosiahli enormné, v blízkosti Slnka nevídané rozmery. Vďaka rozmerom a silnejšej gravitácii si zároveň udržali obrovské zásoby mimoriadne ľahkých plynov ako je vodík a hélium.



V okolí plynných obrov, teda Jupitera a Saturnu, sa vďaka ohromným rozmerom vytvorila obdoba hviezdneho protoplanetárneho disku. Zrodili sa tu impozantné mesiace. V prípade Jupitera také veľké, geologicky rozmanité a s tak pravidelnými orbitami, že pripomínajú miniatúrny planetárny systém. O čosi menší, ale podstatne ľahší, Saturn dopadol inak. Zostal tu jediný gigantický mesiac, Titan, ktorý družiciam planéty jasne dominuje. Na rozdiel od mesiacov Jupitera, je jeho obežná dráha výrazne excentrická, čiže nie kruhovitá, ale elipsovitá. Počítačové modelovanie naznačuje, že Saturn začal svoju existenciu s podobným systémom mesiacov ako Jupiter, ale potom nastala séria gigantických kolízií s inými vesmírnymi telesami. Z kolízií vzišiel Titan. A z ich trosiek sa utvorili zvyšné, stredne veľké mesiace Saturnu, napríklad Iapetus a Rhea.


-

Pestrý povrch

Mapovanie sondou Cassini odhalilo, že pod hustou atmosférou Titan skrýva prekvapivo rozmanitý povrch. Niektoré územia sú zdanlivo hladké, povrch iných je drsný, posiaty stovky kilometrov dlhými pruhmi, ktoré vyzerajú, ako by ich vymodelovali vetrom nosené zrná. Niektoré útvary pre zmenu pripomínajú akési vulkány, ktorými by na povrch mohla prenikať zmes vody a amoniaku. Na druhej strane, je celkom možné, že ľadová škrupina mesiaca je celkom strnulá, s minimálnou endogénnou (vnútornou) geologickou aktivitou. Zároveň je povrch Titanu prekvapivo rovinatý, s prevýšeniami obvykle menšími ako 150 metrov. Pravda, nájdete tu aj hory, niektoré viac ako kilometer vysoké.

Obrovské územia Titanu môžu mať celkom odlišné sfarbenie. Na jednej strane máme napríklad oblasť Xanadu, čo je svetlá rovníková plošina veľká ako Austrália. Je to komplikované územie plné hôr a údolí či tiesňav, s veľkými dunami ale aj riekami. Miestami ho pretínajú tmavé hadité štruktúry, azda pamiatka na tektonickú alebo riečnu aktivitu. Povrch Xanadu zrejme tvorí vysoko reflexívny vodný ľad. Kontrastuje s tmavou oblasťou Shangri-la, ktorá leží západnejšie a zrejme predstavuje obrovskú plošinu tmavého materiálu, azda kedysi pokrytú uhľovodíkovým morom, no dnes už vyschnutú.

Moria bez vody


-

Jazerá a moria z uhľovodíkov sa na Titane koncentrujú v oblasti pólov, kde nedostatok slnečného žiarenia bráni ich odparovaniu. Najväčšie rozmery dosahuje Kraken Mare, vďaka ploche 400-tisíc km2 je rozľahlejšie ako Kaspické more. Na Titane sa nachádzajú celkovo tri uhľovodíkové moria. Ďalšie, Ontario Lacus, je zrejme extrémne plytké, s priemernou hĺbkou okolo 0,5 až 3 m a maximálnou hĺbkou menej ako 7 metrov. Naproti tomu more Ligeia Mare je v priemere asi desať- až dvadsaťkrát hlbšie. Niektoré oblasti sú dokonca podstatne hlbšie ako 200 metrov.

Jazerá a moria pokrývajú len niekoľko percent povrchu Titanu, čo znamená, že ide v podstate o púštny svet. Obrovské oblasti Titanu tak pokrývajú duny podobné tým, aké možno vidieť napríklad v africkej púšti Namib. Tieto duny však nie sú tvorené pieskom z rozdrobených kamenných zŕn. Tvoria ich zrná zo zlúčenín uhlíka a vodíka.

Napriek púštnej povahe sa na Titane podarilo objaviť akési „oázy“, teda jazerá v inak suchých rovníkových oblastiach. Okrem púštnych oáz a polárnych jazier a morí nájdeme na Titane dokonca rieky. Niektoré sú skutočne obrovské. V roku 2012 napríklad radar sondy Cassini objavil neďaleko severného pólu telesa rieku dlhšiu ako 400 kilometrov, vtekajúcu do druhého najväčšieho mora mesiaca, Ligeia Mare.




-



Záhadná atmosféra

Titan zahaľuje oranžový opar, kvôli ktorému sme desiatky rokov netušili, ako vyzerá jeho povrch, a dokonca ani to, aký je tento mesiac veľký. Nejaký čas preto astronómovia považovali Titan za najväčší mesiac slnečnej sústavy. Až v 80. rokoch sme vďaka sonde Voyager odlíšili, kde sa končí jeho povrch a kde začína atmosféra. Vysvitlo, že Jupiterov mesiac Ganymedes je predsa len o čosi väčší.

Atmosféra Titanu je asi dvakrát hustejšia ako tá pozemská, kvôli slabej gravitácii telesa však tlačí na povrch iba asi o desatinu silnejšie. Slabá tiaž mesiaca je zároveň príčinou, prečo atmosféra siaha až do výšky 600 kilometrov, čiže asi šesťkrát vyššie (!) ako v prípade Zeme.

Atmosféra Titanu, zložená prevažne z dusíka (95 %) a metánu (5 %), je nielen hustá, ale aj pomerne zložitá a aktívna. Keďže je tento mesiac bohatý na rôzne organické zlúčeniny, prítomnosť metánu v atmosfére vzbudila nádeje astrobiológov hľadajúcich mimozemský život. Slnečné žiarenie totiž metán rozkladá. Že sa ho v Titanskej atmosfére dodnes nachádza tak veľa preto naznačuje, že sa na mesiaci nachádza zdroj, ktorý ho dopĺňa. Jedným takým zdrojom by mohla byť vulkanická aktivita, ktorú sa však na telese zatiaľ nepodarilo potvrdiť. Druhým zdrojom by mohol byť... život.

Exotickí mimozemšťania?

Zdá sa, že Titan môže byť oveľa životodarnejší, ako naznačujú jeho mrazivé teploty. Nové experimenty napríklad naznačili, že zložité organické látky, pôvodne predpokladané len pre najvyššie vrstvy atmosféry telesa, by sa v skutočnosti mohli nachádzať aj blízko povrchu.

Podľa niektorých astrobiológov je dokonca možné, že v jazerách a moriach mesiaca existuje život, hoci celkom odlišný od toho pozemského. Namiesto vody ako univerzálneho rozpúšťadla používa kvapalné uhľovodíky. Astrobiológovia predpokladajú, že takýto „exotický život“ by namiesto kyslíka vdychoval vodík, metabolizoval by ho s acetylénom namiesto glukózy a vydychoval by metán namiesto oxidu uhličitého.



Že by takýto život skutočne mohol existovať, naznačili začiatkom tohto roku počítačové modely. Vedci v rámci nich navrhli hypotetickú bunkovú membránu schopnú fungovať v tekutom metáne. Pozostávala by z malých molekúl obsahujúcich uhlík, vodík a dusík, pričom by sa vyznačovala rovnakou mierou stability a prispôsobivosti ako bunkové membrány pozemského života založené na fosfolipidoch. Tento nový, hypotetický model bunkovej membrány výskumníci nazvali azotozóm.

Podpovrchový oceán


-


Pôvodne sme si mysleli, že takmer polovicu hmotnosti Titanu tvorí ľad. Predstavu súvislej ľadovej vrstvy, ktorá obklopuje kamenné jadro, však počítačové modelovanie nepotvrdilo. Medzi ľadovou škrupinou a kameňom sa podľa modelovania nachádza tekutý oceán. A to poriadne hlboký.

Ľad na Titane vytvára škrupinu hrubú zrejme 50 až 100 km. A pod ňou sa nachádza asi 200 km hlboká zmes vody a amoniaku s teplotou −97 °C. Celkovo obsahuje šesťnásobne viac vody ako Zem. Predpokladá sa, že tento skrytý oceán je veľmi slaný, azda rovnako, ako vody Mŕtveho mora. Životu by to však nevadilo. Poznáme organizmy schopné prežiť aj v extrémne slaných podmienkach.

Pre potenciálny život je dôležitá sopečná aktivita kamenného dna. Ak jadro Titanu doposiaľ nevychladlo, jeho sopečná aktivita by neustala, a prostredníctvom vulkánov ako aj horúcich minerálnych horúcich prameňov dodnes obohacuje vody o chemikálie, ktoré môžu poslúžiť ako potrava jednoduchého života. Na pustom oceánskom dne Zeme vytvárajú takéto horúce pramene, zvané čierni fajčiari, oázy prekypujúce životom, ktorý je celkom nezávislý na slnečnom žiarení. Chemikálie prameňov požierajú chemotrofné baktérie a tie pre zmenu slúžia ako zdroj potravy pre väčšie živočíchy, napríklad obrovské červy. Nájdeme podobné červy aj v útrobách Titanu?

-

Článok pôvodne vyšiel v magazíne GoldMAN.
Obrázky: NASA, Kelvinsong
Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok






Za podporu ďakujeme

Pridať e-mail