Miért nem hullámzanak a Titan tavai?
(Rovat: Cassini, Távoli világok kutatói - 2013.07.25 07:15.)

Miért? Nem hullámzanak? A Cassini 2004 óta rendszeresen végzett radarmérései alapján legalábbis így tűnik.

A Szaturnusz legnagyobb, sűrű légkörrel övezett holdjával kapcsolatos talán legmegdöbbentőbb felfedezés volt, hogy az ottani táj képe nagyon hasonló lehet a földiéhez. A Titan felszínén ugyancsak találhatók tengerek és tavak. Vannak folyók, szigetek, sár, esőfelhők, talán még szivárvány is... Egyszóval az égitest nedves. A földi víz szerepét ugyanakkor más anyag játssza – a hőmérséklet ott túl alacsony ahhoz, hogy a víz folyékony halmazállapotban lehessen. A Titan folyadékkörforgásában metán, etán és más szénhidrogének egyelőre ismeretlen arányú keveréke vesz részt.

A fentieket számos, másképp nehezen magyarázható megfigyelés teszi széles körben elfogadottá. A Cassini-űrszonda 2004 óta, mióta a gyűrűs bolygó környezetébe érkezett, több mint 90 alkalommal repült el a Titan közelében. A tavak és tengerek feltérképezésében – az átlátszatlan, felhős légkör miatt – a szonda radarberendezése játssza a vezető szerepet. A Cassinivel együtt érkező európai Huygens-szonda 2005-ben le is szállt a Titan felszínére, a jelek szerint épp nedves talajba érkezve.

Ha a Titan tényleg tele van folyékony szénhidrogénekből álló tavakkal, azokban a folyadék miért nem hullámzik? Itt a Földön a nagyobb víztömegek felszíne ritkán csendes, a fölöttük fújó szél hullámzást okoz. A Titanon azonban a radarmérések alapján kizárható, hogy néhány milliméternél (!) magasabb hullámok borzolják a folyadékfelszínt. Azt tudjuk, hogy szelek vannak a hold légkörében. Egyrészt a Huygens leszállása során közvetlenül is mérték, másrészt a felszínt helyenként homokdűnékre emlékeztető alakzatok borítják. Az égitest felszínén a nehézségi gyorsulás csak hetedakkora, mint a Földön. Emiatt azt várhatnánk, hogy a hullámok könnyebben kialakulnak.

A témával foglalkozó kutatók az Icarus folyóiratban megjelent cikkükben több elképzelhető magyarázattal is előállnak. Ezek egyike, hogy a tavak és tengerek talán be vannak fagyva. Ez ugyanakkor felettébb valószínűtlen, hiszen megfigyelések alapján esők lehetnek, és a felszíni hőmérséklet is elég nagy. Nem zárható ki, hogy a folyadék felső rétege egy sűrű, kátrányszerű anyag, ami csillapítja a hullámzást. Ha nem így lenne, a szerzők modellezték, hogy milyen erősségű szél hozhatná hullámzásba a tavakat. Ehhez figyelembe kellett venni a felszíni nehézségi gyorsulást, a folyékony szénhidrogének alacsony viszkozitását, az égitest légkörének sűrűségét. Az adódott, hogy 0,4-0,7 m/s körüli, „sétasebességű” szélre van szükség. A Titan globális légkörzésére vonatkozó modellek szerint – legalábbis a helyi napéjegyenlőség környékén – ilyen szelek nem várhatók. Vagyis a szelek egyszerűen nem elég erősek a hullámkeltéshez.

(Film: NASA)

A helyzet azonban nemsokára változhat. A Titanon a legtöbb tó az északi féltekén található. A Cassini 2004-es érkezésekor ott még tél volt. 2009-ben azonban a Nap az egyenlítő fölé emelkedett, közeledik a nyár, s vele a több fény, hő és az erősödő szél. A klímamodellek szerint a 2017-es napforduló tájékán már kellene hullámokat lássunk, feltéve, ha tényleg csak az eddigi enyhe szél az oka, hogy eddig még nem sikerült ilyesmit megfigyelni a Titanon. Akkor viszont a hullámok nagysága – amit a radarmérésekből meg tudnak állapítani – a folyadék viszkozitására, és közvetve az összetételére vonatkozó információval is szolgálhat. A hullámok sebességéből a szélsebességre vonatkozó számítások pedig független ellenőrzését adhatják a légköri modelleknek.