مركب ملون من Titan و Dione مصنوع من صور Cassini المكتسبة في مايو 2011. الرائد)
لطالما تم التكهن بأن قمر زحل تيتان قد يكون له محيط عالمي تحت سطح الأرض تحت قشرة جليدية ، بناءً على قياسات دورانه ومداره بواسطة مركبة كاسيني الفضائية التابعة لوكالة ناسا. يظهر تيتان كثافة وشكلًا يشير إلى طبقة داخلية سائلة مرنة - محيط تحت الأرض - ربما تتكون من الماء الممزوج بالأمونيا ، وهو مزيج من شأنه أن يساعد في تفسير الكمية المتسقة من الميثان الموجود في غلافه الجوي السميك.
الآن ، أظهر التحليل الإضافي لقياسات جاذبية كاسيني من قبل فريق جامعة ستانفورد أن طبقة تيتان الجليدية أكثر سمكًا وأقل اتساقًا مما تم تقديره في الأصل ، مما يشير إلى بنية داخلية أكثر تعقيدًا - وتأثيرات خارجية أقوى على حرارتها.
ويقدر أن محيط تيتان السائل تحت السطح كان في السابق بسمك 100 كيلومتر (62 ميلا) ، محصورا بين قلب صخري أدناه وقشرة جليدية أعلاه. كان هذا يعتمد على سلوك تيتان في مداره - أو ، بشكل أدق ، كيف يتغير شكل تيتان على طول مداره ، كما تم قياسه بواسطة أداة رادار كاسيني.
نظرًا لأن مدار تيتان الذي يبلغ 16 يومًا ليس دائريًا تمامًا ، فإن القمر يواجه قوة جاذبية أقوى من زحل في نقاط معينة من نقاط أخرى. ونتيجة لذلك ، تم تسويته عند القطبين ويتغير شكله باستمرار قليلاً - وهو تأثير يسمى ثني المد والجزر. إلى جانب انحلال المواد المشعة في قلبها ، يولد هذا الثني الحرارة الداخلية التي تساعد في الحفاظ على سائل المحيط تحت السطح.
استخدم فريق من الباحثين من جامعة ستانفورد ، بقيادة هوارد زيبكر ، أستاذ الجيوفيزياء والهندسة الكهربائية ، قياسات كاسيني الحديثة لتضاريس وجاذبية تيتان لتحديد أن الطبقة الجليدية بين سطح القمر والمحيط تصل إلى ضعف سمكها كما كان يعتقد سابقًا - وهو أكثر سمكا عند خط الاستواء من القطبين.
قال زيبكر: "إن صورة تيتان التي نحصل عليها تحتوي على نواة صخرية جليدية يبلغ نصف قطرها أكثر من 2000 كيلومتر بقليل ، محيط في حدود 225 إلى 300 كيلومتر وطبقة جليدية بسماكة 200 كيلومتر".
قد تعني السماكات المختلفة لطبقة تيتان الجليدية أن هناك حرارة أقل يتم توليدها داخليًا عن طريق تحلل المواد المشعة في قلب تيتان ، لأن هذا النوع من الحرارة سيكون أكثر أو أقل اتساقًا عالميًا. وبدلاً من ذلك ، يجب أن تلعب ثني المد الناجم عن تفاعلات الجاذبية مع زحل والأقمار الصغيرة المجاورة دورًا أقوى في تسخين تيتان من الداخل.
اقرأ المزيد: يقترح Titan's Tides بحرًا تحت سطح الأرض
مع قياسات كاسيني الجديدة لجاذبية تيتان ، حسب زيبكر وفريقه أن الطبقة الجليدية تحت أقطاب تيتان المسطحة هي أرق من المتوسط بـ 3000 متر (حوالي 1.8 ميل) ، بينما في خط الاستواء تكون أكثر سمكًا بـ 3000 متر من المتوسط. بالإضافة إلى ميزات سطح القمر ، فإن هذا يجعل متوسط سمك الطبقة الجليدية أكثر من 200 كم ، وليس 100.
يعتقد أن الحرارة المتولدة عن ثني المد والجزر - التي يتم الشعور بها بقوة في القطبين - هي سبب الجليد الرقيق هناك. الجليد الرقيق يعني أن هناك المزيد من الماء السائل تحت القطبين ، وهو أكثر كثافة وبالتالي سوف يؤدي إلى قوة جاذبية أقوى ... بالضبط ما تم العثور عليه في قياسات كاسيني.
تم الإعلان عن النتائج يوم الثلاثاء ، 4 ديسمبر في مؤتمر AGU في سان فرانسيسكو. اقرأ المزيد على صفحة أخبار جامعة ستانفورد.
