למרות שזהו עולם זר, הקניונים של טיטאן ייראו מוכרים מאוד

טיטאן הוא ירח שקשה לחקור, הודות לאטמוספירה העבה והמעורפלת להפליא שלו. אבל כשאסטרונומים הצליחו להגניב פסגה מתחת לענני המתאן שלו, הם הבחינו בכמה מאפיינים מאוד מסקרנים. וכמה מאלה, באופן מעניין למדי, מזכירים מאפיינים גיאוגרפיים כאן על פני כדור הארץ. לדוגמה, טיטאן הוא הגוף הנוסף היחיד במערכת השמש שידוע שיש לו מחזור שבו מחליפים נוזלים בין פני השטח לאטמוספירה.

לדוגמה, תמונות קודמות שסופקו על ידי קאסיני של נאס'א המשימה הראתה אינדיקציות לקניונים תלולי צד באזור הקוטב הצפוני שנראה היה מלאים בפחמימנים נוזליים, בדומה לעמקי נהרות כאן על פני כדור הארץ. ובזכות נתונים חדשים שהתקבלו באמצעות בדיקת גובה מכ'ם, הוכח כי הקניונים הללו הם בעומק של מאות מטרים, ואישרו נהרות של מתאן נוזלי הזורמים דרכם.

עדות זו הוצגה במחקר חדש שכותרתו ' קניונים מלאי נוזלים על טיטאן ” – שפורסם באוגוסט 2016 בכתב העת מכתבי מחקר גיאופיזיים . באמצעות נתונים שהתקבלו על ידי מד הגובה של מכ'ם Cassini במאי 2013, הם צפו בערוצים בתכונה הידועה בשם Vid Flumina, רשת ניקוז המחוברת לים הפחמימנים השני בגודלו של טיטאן בצפון, ליגיה מארה .

לירח הגדול ביותר של שבתאי, טיטאן, יש מאפיינים הדומים לגיאולוגיה של כדור הארץ, עם קניונים עמוקים ותלולים. קרדיט: NASA/JPL/Cassini

ניתוח מידע זה הראה כי הערוצים באזור זה הם בעלי צד תלול ורוחבו כ-800 מ' (חצי מייל) ובעומק שבין 244 ל-579 מטר (800 - 1900 רגל). הדי המכ'ם הראו גם השתקפויות שטח חזקות שהצביעו על כך שערוצים אלה מלאים כעת בנוזל. הגובה של הנוזל הזה היה תואם גם לזה של Ligeia Mare (בטווח של 0.7 מ'), שעומקה בממוצע כ-50 מ' (164 רגל).

זה עולה בקנה אחד עם האמונה כי ערוצי נהרות אלו באזור מתנקזים אל ה- Ligeia Mare, מה שמעניין במיוחד מכיוון שהוא מקביל לאופן שבו מערכות נהרות בקניון עמוק מתרוקנות לאגמים כאן על פני כדור הארץ. וזו עוד דוגמה לאופן שבו מחזור הידרולוגי מבוסס מתאן על טיטאן מניע את היווצרות והתפתחות תכונות הירח, ובדרכים הדומות להפליא ל מחזור מים כאן על כדור הארץ.

אלכס הייז - עוזר פרופסור לאסטרונומיה בקורנל, מנהל המרכז מתקן הדמיה פלנטרית של חלליות (SPIF) ואחד המחברים על המאמר - ערכו מספר מחקרים על פני השטח והאטמוספירה של טיטאן בהתבסס על נתוני מכ'ם שסיפק קאסיני. כפי שצוטט כאומר במאמר שכתב לאחרונה קורנל כרוניקלר :

'כדור הארץ חם וסלעי, עם נהרות של מים, בעוד טיטאן קר וקפוא, עם נהרות של מתאן. ובכל זאת זה מדהים שאנו מוצאים תכונות דומות כל כך בשני העולמות. הקניונים שנמצאו בצפון טיטאן מפתיעים עוד יותר, מכיוון שאין לנו מושג איך הם נוצרו. רוחבם ועומקם הצרים מרמזים על שחיקה מהירה, כאשר פני הים עולים ויורדים בים הסמוך. זה מעלה שלל שאלות, כמו לאן נעלם כל החומר שנשחק?'

תמונת קאסיני של אזור הקוטב הצפוני של אגן הניקוז Titan ו-Vid Flumina, מראה את Ligeia Mare (משמאל) ואת אגן הניקוז Vid Flumina (מימין). קרדיט: R.L. Kirk/NASA/JPL

אכן שאלה טובה, שכן היא מעלה כמה אפשרויות מעניינות. בעיקרו של דבר, המאפיינים שנצפו על ידי קאסיני הם רק חלק מאזור הקוטב הצפוני של טיטאן, המכוסה בגופים עומדים גדולים של מתאן נוזלי - הגדול שבהם הוא קראקן מארה, ליגיה מארה ופונגה מארה. מבחינה זו, האזור דומה לפיורדים שנשחקו בקרחונים על פני כדור הארץ.

עם זאת, התנאים בטיטאן אינם מאפשרים נוכחות של קרחונים, מה שפוסל את הסבירות שיריעות קרח נסוגות יכלו לחצוב את הקניונים הללו. אז זה מעורר באופן טבעי את השאלה, אילו כוחות גיאולוגיים יצרו את האזור הזה? הצוות הגיע למסקנה שיש רק שתי אפשרויות סבירות - שכללו שינויים בגובה הנהרות, או פעילות טקטונית באזור.

בסופו של דבר, הם העדיפו מודל שבו השונות בגובה פני השטח של הנוזל הניעו את היווצרותם של הקניונים - אם כי הם מכירים בכך שגם כוחות טקטוניים וגם שינויים בגובה פני הים מילאו תפקיד. כפי שאמר ולריו פוגיאלי, חבר שותף בצוות המדע Cassini RADAR באוניברסיטת סאפיינזה ברומא והמחבר הראשי של המאמר, ל- Universe Today באמצעות דואר אלקטרוני:

'מה שהקניונים בטיטאן באמת מתכוונים הוא שבעבר מפלס הים היה נמוך יותר ולכן שחיקה והיווצרות קניונים יכלו להתרחש. לאחר מכן עלה פני הים ומילא את הקניונים. זה מתרחש ככל הנראה על פני מספר מחזורים, נשחק כאשר מפלס הים נמוך יותר, מפקיד חלק כאשר הוא גבוה יותר עד שנקבל את הקניונים שאנו רואים כיום. אז מה שזה אומר הוא שסביר להניח שגובה פני הים השתנה בעבר הגיאולוגי והקניונים רושמים את השינוי הזה עבורנו'.

אגם המתאן השני בגודלו של טיטאן, Ligeia Mare. קרדיט: NASA/JPL/USGS

מבחינה זו, יש עוד דוגמאות רבות לכדור הארץ לבחירה, כולן מוזכרות במחקר:

'דוגמאות כוללות את אגם פאוול, מאגר מים על נהר הקולורדו שנוצר על ידי סכר גלן קניון; נהר ג'ורג' בניו סאות' ויילס, אוסטרליה; וערוץ נהר הנילוס, שנוצר כשהים התיכון התייבש בסוף המיוקן. עליית רמות הנוזל בעבר הקרוב מבחינה גיאולוגית הובילה להצפה של עמקים אלה, עם מורפולוגיות דומות לאלו שנצפו ב-Vid Flumina.'

הבנת התהליכים שהובילו לתצורות אלה חיונית להבנת המצב הנוכחי של הגיאומורפולוגיה של טיטאן. ומחקר זה משמעותי בכך שהוא הראשון להסיק שהנהרות באזור ויד פלומינה היו קניונים עמוקים. בעתיד, צוות המחקר מקווה לבחון ערוצים אחרים ב-Titan שנצפו על ידי קאסיני כדי לבדוק את התיאוריות שלהם.

שוב, החקירה שלנו על מערכת השמש הראתה לנו עד כמה היא באמת מוזרה ונפלאה. בנוסף לכך שלכל גרמי השמים שלה יש את המוזרויות המיוחדות שלהם, עדיין יש להם הרבה במשותף עם כדור הארץ. עד שתסתיים משימת קאסיני (15 בספטמבר 2017), היא תסקור 67% משטח השטח של טיטאן עם מכשיר ההדמיה שלו RADAR. מי יודע באילו עוד תכונות 'דמויות כדור הארץ' הוא יבחין לפני כן?

לקריאה נוספת: מכתבי מחקר גיאופיזיים