Cassini nhìn về bầu không khí mờ ảo Titan. Nhấn vào đây để phóng to.
Titan là duy nhất trong Hệ mặt trời với bầu khí quyển giàu mêtan. Họ tin rằng lớp vỏ mêtan này đang trôi nổi trên một đại dương nước lỏng trộn với amoniac. Lượng khí mêtan đang diễn ra này có thể đã lên đến hàng trăm triệu năm trước, và bây giờ nó đã giảm dần, chậm lại.
Dữ liệu từ tàu thăm dò ESA Lôi Huygens đã được sử dụng để xác nhận một mô hình mới về sự tiến hóa của Titan, mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ, cho thấy nguồn cung khí mêtan của nó có thể bị khóa trong một loại băng giàu mêtan.
Sự hiện diện của khí mê-tan trong bầu khí quyển Titan Titan là một trong những điều bí ẩn lớn mà sứ mệnh của NASA / ESA / ASI Cassini-Huygens đang cố gắng giải quyết.
Titan đã được tiết lộ vào năm ngoái để có những cảnh quan ngoạn mục rõ ràng được chạm khắc bởi chất lỏng. Nhiệm vụ của Cassini-Huygens cũng cho thấy rằng không có quá nhiều khí metan lỏng còn lại trên bề mặt mặt trăng, và do đó không rõ khí metan trong khí quyển đến từ đâu.
Sử dụng kết quả nghiên cứu của Cassini-Huygens, một mô hình tiến hóa Titan, tập trung vào nguồn khí mê-tan trong khí quyển Titan, đã được phát triển trong một nghiên cứu chung của Đại học Nantes, Pháp và Đại học Arizona ở Tucson, Hoa Kỳ.
Mô hình này phù hợp với các quan sát được thực hiện bởi cả tàu thăm dò Huygens đã hạ cánh trên Titan vào ngày 14 tháng 1 năm 2005 và các thiết bị viễn thám trên tàu vũ trụ Cassini, Gabriel cho biết và tác giả chính của một bài báo trên tạp chí Nature.
Có một sự khác biệt giữa núi lửa trên Trái đất và ‘cryovolcanism trên Titan. Núi lửa trên Titan sẽ liên quan đến băng tan và khử băng, tương tự như núi lửa silicat trên Trái đất, nhưng với các vật liệu khác nhau.
Khí mê-tan, đóng vai trò trên Titan tương tự như nước trên Trái đất, sẽ được phát hành trong ba tập: phần đầu tiên sau giai đoạn bồi tụ và biệt hóa, tập thứ hai khoảng 2000 triệu năm trước khi sự đối lưu bắt đầu trong lõi silicat và gần đây về mặt địa chất một (500 triệu năm trước) do sự tăng cường làm mát mặt trăng bằng sự đối lưu trạng thái rắn ở lớp vỏ ngoài.
Điều này có nghĩa là nguồn cung cấp khí mêtan Titan có thể được lưu trữ trong một loại băng giàu mêtan. Các nhà khoa học cho rằng băng, được gọi là ‘clathrate hydrate, tạo thành một lớp vỏ bên trên một đại dương nước lỏng trộn với amoniac.
Khi khí mê-tan bị phá vỡ bởi các phản ứng hóa học do ánh sáng gây ra trong khoảng thời gian hàng chục triệu năm, nó không thể là tàn dư của bầu khí quyển khi Titan được hình thành và nó phải được bổ sung khá thường xuyên. Tobie
Theo mô hình của chúng tôi, trong giai đoạn bùng phát cuối cùng, sự phân ly của metan clathrate và do đó giải phóng mêtan được gây ra bởi sự bất thường nhiệt trong lớp vỏ băng giá, được tạo ra bởi sự kết tinh trong đại dương bên trong, Tobie nói.
Khi sự kết tinh này chỉ bắt đầu tương đối gần đây (500 đến 1000 triệu năm trước), chúng tôi hy vọng rằng đại dương nước amoniac vẫn còn tồn tại vài chục km dưới bề mặt và hiện tượng khí mê-tan vẫn còn hoạt động. Mặc dù tốc độ vượt trội dự kiến sẽ giảm ngay bây giờ (nó đạt đỉnh khoảng 500 triệu năm trước), việc giải phóng khí mê-tan qua các vụ phun trào cryovolcanic vẫn nên xảy ra trên Titan, Tobie giải thích.
Các bộ phận của lớp vỏ clathrate có thể được làm ấm theo thời gian bởi hoạt động ‘cryovolcanic trên mặt trăng, khiến nó giải phóng khí mêtan vào khí quyển. Những vụ nổ này có thể tạo ra dòng khí metan lỏng tạm thời trên bề mặt, chiếm các đặc điểm giống như dòng sông nhìn thấy trên bề mặt Titan.
Các dụng cụ của Cass Cassini, đặc biệt là Máy quang phổ bản đồ có thể nhìn thấy và hồng ngoại (VIMS), sẽ phát hiện số lượng tính năng cryovolcanic ngày càng tăng và nếu may mắn, cuối cùng có thể phát hiện ra sự phun trào của khí mê-tan, Tobie nói thêm.
Nếu họ đúng, theo các nhà nghiên cứu, thì Cassini và các sứ mệnh tương lai của Titan cũng có thể phát hiện ra sự tồn tại của đại dương nước-amoniac lỏng dưới nước.
Sau đó, trong nhiệm vụ, chính Cassini sẽ thực hiện các phép đo xác nhận (hoặc không) sự hiện diện của đại dương nước bên trong và cả sự tồn tại của lõi đá.
Nguồn gốc: ESA News Release
