211service.com
Hoe Titan zijn sfeer kreeg
Methaan gaat niet lang mee in zonlicht. De zonnestralen breken het snel af in andere organische moleculen. Dus de ontdekking van methaan overal in het zonnestelsel veroorzaakt een rilling van opwinding onder astronomen.
En begrijpelijk zo. Het methaan kan er niet lang zijn geweest (anders zou het door zonlicht zijn afgebroken). Het moet dus recentelijk in de atmosfeer zijn vrijgekomen. Op aarde wordt het meeste methaan in de atmosfeer geproduceerd door het voortdurende, onstuitbare scheten laten van levende wezens.
Daarom veroorzaakte de recente ontdekking van methaan in kleine hoeveelheden op Mars zoveel opwinding. Zou het kunnen dat methaan-scheten marsmannetjes verantwoordelijk zijn? Waarschijnlijk niet. Veel commentatoren negeren het feit dat methaan op aarde ook vrijkomt door vulkanen, hydrothermale bronnen en in sommige reacties tussen rotsen en water.
De gorilla van 800 pond is echter de maan van Saturnus, Titan, die een dichte stikstofatmosfeer heeft met een aanzienlijke fractie methaan. De vraag is hoe dit methaan daar komt, als het voortdurend wordt vervangen omdat het wordt afgebroken door zonlicht.
Er zijn twee gesuggereerde antwoorden (waarbij de wilde suggestie wordt genegeerd dat een soort van scheten organismen verantwoordelijk zou kunnen zijn).
De eerste mogelijkheid is een voortdurende reactie onder het oppervlak van Titan tussen ijzer- of magnesiumsilicaten, water en koolstofdioxide om methaan te produceren. Dit wordt serpentisatie genoemd en komt op aarde op verschillende plaatsen voor, zoals de Precambrische rotsen onder delen van Canada.
De tweede is dat methaanijs in het binnenste van Titan werd opgenomen toen de maan in het vroege zonnestelsel werd gevormd en dat de atmosfeer constant wordt ververst door enorme methaanboeren van onderaf terwijl dit ijs smelt en ontsnapt.
Een internationale groep planetaire geologen zegt het antwoord te weten. Recente metingen van de verhouding van waterstof tot deuterium in het methaan van Titan kunnen volgens hen niet worden verklaard door serpentisatiereacties, omdat het betrokken water een onwaarschijnlijk vreemde mix van deze isotopen zou hebben.
Aan de andere kant kan oermethaan heel goed een mengsel van waterstof en deuterium hebben gehad dat dichter in de buurt komt van wat we vandaag op Titan zien. En het verschil kan worden verklaard door de manier waarop fotolyse de ene isotoop verkiest boven de andere.
Interessant is dat de onderzoekers een manier suggereren om hun idee te testen. Ze zeggen dat een andere man van Saturnus, Enceladus, moet zijn gevormd uit hetzelfde oermethaan. Enceladus lijkt dit spul af en toe in een baan rond Saturnus te laten boeren. Een meting van de isotopenverhouding van dit methaan zou de vraag kunnen oplossen, of op zijn minst het argument sterk kunnen ondersteunen.
En wie zou zo'n meting kunnen doen? Over naar het team van het in een baan rond Saturnus draaiende ruimtevaartuig, Cassini.
Referentie: arxiv.org/abs/0908.0430 : Een oorspronkelijke oorsprong voor het atmosferische methaan van Saturnusmaan Titan