Nhờ sự Cassini Nhiệm vụ, chúng tôi đã học được một số điều thực sự tuyệt vời về Sao Thổ và mặt trăng lớn nhất của nó, Titan. Điều này bao gồm thông tin về bầu khí quyển dày đặc của nó, các đặc điểm địa chất, hồ mêtan, chu trình mêtan và hóa học hữu cơ. Và mặc dù Cassini Gần đây đã kết thúc nhiệm vụ của mình bằng cách đâm vào bầu khí quyển Sao Thổ, các nhà khoa học vẫn đang rót tất cả dữ liệu mà nó thu được trong suốt 13 năm hoạt động trong hệ thống Sao Thổ.
Và bây giờ, bằng cách sử dụng dữ liệu của Cassini, hai nhóm do các nhà nghiên cứu từ Đại học Cornell dẫn đầu đã phát hành hai nghiên cứu mới tiết lộ những điều thú vị hơn nữa về Titan. Trong một, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một bản đồ địa hình hoàn chỉnh của Titan bằng cách sử dụng Cassini Khai toàn bộ dữ liệu. Trong lần thứ hai, nhóm nghiên cứu đã tiết lộ rằng các biển Titan, có độ cao chung, giống như cách chúng ta có một con cá mực nước biển ở đây trên Trái đất.
Hai nghiên cứu gần đây đã xuất hiện trong Thư nghiên cứu địa vật lý, có tiêu đề và hình dạng địa hình của Titan Titan ở cuối nhiệm vụ Cassini và các ràng buộc địa hình của nhiệm vụ về sự tiến hóa và kết nối của các lưu vực sông Titan Titan Lacustrine. Các nghiên cứu được dẫn dắt bởi Giáo sư Paul Corlies và Trợ lý Giáo sư Alex Hayes của Đại học Cornell, và bao gồm các thành viên từ Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins, Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA, Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS), Đại học Stanford và Sapienza Đại học di Roma.
Trong bài báo đầu tiên, các tác giả đã mô tả cách dữ liệu địa hình từ nhiều nguồn được kết hợp để tạo ra một bản đồ Titan toàn cầu. Vì chỉ có khoảng 9% Titan được quan sát với địa hình có độ phân giải cao (và 25-30% ở độ phân giải thấp hơn), phần còn lại của mặt trăng được ánh xạ với thuật toán nội suy. Kết hợp với quá trình giảm thiểu toàn cầu, điều này đã giảm các lỗi phát sinh từ những thứ như vị trí tàu vũ trụ.
Bản đồ đã tiết lộ các tính năng mới trên Titan, cũng như một cái nhìn toàn cầu về các điểm cao và thấp của địa hình mặt trăng. Ví dụ, các bản đồ cho thấy một số ngọn núi mới đạt độ cao tối đa 700 mét (khoảng 3000 ft). Sử dụng bản đồ, các nhà khoa học cũng có thể xác nhận rằng hai vị trí ở vùng xích đạo là những vùng trũng có thể là kết quả của những vùng biển cổ đại đã cạn kiệt hoặc chảy ra từ đá lạnh.
Bản đồ cũng cho thấy Titan có thể bắt buộc hơn so với suy nghĩ trước đây, điều này có thể có nghĩa là lớp vỏ có độ dày khác nhau. Tập dữ liệu có sẵn trực tuyến và bản đồ mà nhóm tạo ra từ đó đã chứng minh giá trị của nó đối với cộng đồng khoa học. Như giáo sư Corlies đã giải thích trong thông cáo báo chí của Cornell:
Mục đích chính của công việc là tạo ra một bản đồ để sử dụng bởi cộng đồng khoa học, ông We Were đang đo độ cao của một bề mặt chất lỏng trên một vật thể khác cách xa mặt trời 10 độ chính xác đến khoảng 40 cm. Bởi vì chúng tôi có độ chính xác đáng kinh ngạc đến mức chúng tôi có thể thấy rằng giữa hai vùng biển này, độ cao thay đổi trơn tru khoảng 11 mét, so với trung tâm khối lượng Titan, phù hợp với sự thay đổi dự kiến về tiềm năng hấp dẫn. Chúng tôi đang đo Titan nhiệt Geoid. Đây là hình dạng mà bề mặt sẽ chịu ảnh hưởng của trọng lực và xoay một mình, đó là hình dạng tương tự thống trị các đại dương Trái đất.
Nhìn về phía trước, bản đồ này sẽ đóng một vai trò quan trọng khi các nhà khoa học tìm kiếm mô hình khí hậu Titan, nghiên cứu hình dạng và trọng lực và hình thái bề mặt của nó. Ngoài ra, nó sẽ đặc biệt hữu ích cho những ai muốn thử nghiệm các mô hình nội thất của Titan, điều cơ bản để xác định xem mặt trăng có thể chứa chấp sự sống hay không. Giống như Europa và Enceladus, người ta tin rằng Titan có một đại dương nước lỏng và các lỗ thông thủy nhiệt ở ranh giới lõi-lớp phủ của nó.
Nghiên cứu thứ hai, cũng sử dụng bản đồ địa hình mới, dựa trên dữ liệu radar Cassini thu được chỉ vài tháng trước khi tàu vũ trụ bị đốt cháy trong bầu khí quyển Saturn. Sử dụng dữ liệu này, Trợ lý Giáo sư Hayes và nhóm của ông đã xác định rằng các biển Titan Titan có độ cao không đổi so với lực hấp dẫn của Titan. Về cơ bản, họ thấy rằng Titan có mực nước biển, giống như Trái đất. Như Hayes đã giải thích:
Số đo Chúng tôi đo độ cao của một bề mặt chất lỏng trên một cơ thể khác 10 đơn vị thiên văn cách xa mặt trời đến độ chính xác khoảng 40 cm. Đây là hình dạng mà bề mặt sẽ chịu ảnh hưởng của trọng lực và xoay một mình, đó là hình dạng tương tự thống trị các đại dương Trái đất.
Độ cao phổ biến này rất quan trọng vì các vật thể lỏng trên Titan dường như được kết nối bởi một thứ giống như hệ thống tầng nước ngầm. Giống như cách nước chảy dưới lòng đất qua đá xốp và sỏi trên Trái đất, hydrocarbon cũng làm điều tương tự dưới bề mặt băng giá Titan. Điều này đảm bảo rằng có sự chuyển tiếp giữa các khối nước lớn và chúng có chung mực nước biển.
Hay Chúng tôi không thấy bất kỳ hồ trống nào ở dưới các hồ chứa đầy địa phương bởi vì, nếu chúng xuống dưới mức đó, chúng sẽ tự lấp đầy, Hayes nói. Những điều này cho thấy rằng có dòng chảy ở dưới lòng đất và chúng đang giao tiếp với nhau. Nó cũng nói với chúng tôi rằng có hydrocarbon lỏng được lưu trữ trên bề mặt của Titan.
Trong khi đó, những hồ nhỏ hơn trên Titan xuất hiện ở độ cao vài trăm mét so với mực nước biển Titan. Điều này không giống với những gì xảy ra trên Trái đất, nơi các hồ lớn thường được tìm thấy ở độ cao cao hơn. Chúng được biết đến với tên gọi là Núi Alps Alps, và một số ví dụ nổi tiếng bao gồm Hồ Titicaca ở Andes, Hồ Geneva trên dãy Alps và Hồ Paradise ở Rockies.
Cuối cùng, nhưng không kém phần quan trọng, nghiên cứu cũng tiết lộ phần lớn các hồ Titan Titan được tìm thấy trong các vùng trũng sắc nhọn được bao quanh bởi những rặng núi cao, một số trong đó cao hàng trăm mét. Ở đây cũng vậy, có một sự tương đồng với các tính năng trên Trái đất - chẳng hạn như Florida Everglades - nơi vật chất bên dưới hòa tan và làm cho bề mặt sụp đổ, tạo thành các lỗ trên mặt đất.
Hình dạng của các hồ này cho thấy chúng có thể đang mở rộng với tốc độ không đổi, một quá trình được gọi là rút lui khan hiếm thống nhất. Trên thực tế, hồ lớn nhất ở phía nam - Ontario Lacus - giống như một loạt các hồ trống nhỏ hơn đã kết lại để tạo thành một đặc điểm duy nhất. Quá trình này rõ ràng là do sự thay đổi theo mùa, trong đó mùa thu ở bán cầu nam dẫn đến sự bốc hơi nhiều hơn.
Trong khi Cassini Nhiệm vụ không còn khám phá hệ thống Sao Thổ, dữ liệu mà nó tích lũy được trong nhiệm vụ nhiều năm vẫn đang mang lại kết quả. Giữa những nghiên cứu mới nhất và nhiều nghiên cứu tiếp theo, các nhà khoa học có khả năng tiết lộ nhiều hơn về mặt trăng bí ẩn này và các lực định hình nó!
