Net als Europa kan Titan een gigantische ondergrondse oceaan hebben

In de zeven jaar die Cassini in een baan om Saturnus heeft doorgebracht, heeft het ruimtevaartuig bergen gegevens teruggestuurd die onze kijk op de geringde planeet en zijn manen hebben veranderd. De grootste maan van Saturnus, Titan, staat in het bijzonder in de belangstelling vanwege zijn dichte, complexe atmosfeer, zijn weer en zijn meren en oceanen.

Nu lijkt het alsof Titan nog vreemder is. Het bewijs komt van zorgvuldige observaties van de baan en rotatie van Titan. Dit geeft aan dat Titan een baan heeft die vergelijkbaar is met die van onze maan: hij heeft altijd hetzelfde gezicht naar Saturnus en zijn rotatieas kantelt met ongeveer 0,3 graden.

Samen stellen deze gegevens astronomen in staat om het traagheidsmoment van Titan uit te werken en dit levert iets interessants op. De cijfers geven aan dat het traagheidsmoment van Titan alleen kan worden verklaard als het een vast lichaam is dat dichter bij het oppervlak is dan in het midden.

Dat is gewoon raar - eigenlijk ondenkbaar, gezien wat we weten over hoe planeten en manen worden gevormd.

Maar er is nog een andere verklaring: dat Titan helemaal niet solide is.

Rose-Marie Baland en haar vrienden van de Koninklijke Sterrenwacht van België in Brussel kraken vandaag enkele cijfers om te zien of een vloeibaar model compatibel is met het gemeten traagheidsmoment. We gaan uit van de aanwezigheid van een oceaan met vloeibaar water onder een ijsschelp en beschouwen de zwaartekracht- en drukmomenten die optreden tussen de verschillende lagen van de satelliet, zeggen ze.

Hun conclusie is dat het traagheidsmoment van Titan goed kan worden verklaard door de aanwezigheid van vloeibare oceaan onder een ijzige schil.

De chemie van de oceaan is een belangrijke factor bij het berekenen van de diepte en hoe dik het met ijs kan worden bedekt. Baland en co gaan ervan uit dat het uit water moet bestaan. Dat lijkt een merkwaardige veronderstelling, aangezien de atmosfeer van Titan vol zit met methaan en andere koolwaterstoffen.

Astronomen weten al lang dat methaan snel wordt afgebroken door zonlicht. Dus die van Titan had allang verdwenen moeten zijn... tenzij het wordt bijgevuld vanuit een intern reservoir. Een enorme ondergrondse oceaan van methaan misschien?

Voor een methaanoceaan zouden Baland en co opnieuw naar hun berekeningen moeten kijken om te zien wat de mechanische en thermodynamische relatie zou zijn tussen methaanijs en vloeistof. Er kunnen dus interessante berekeningen volgen.

Het is ook de moeite waard om erop te wijzen dat er een andere verklaring is voor het vreemde traagheidsmoment van Titan. De berekeningen gaan ervan uit dat de baan van de maan in een stabiele toestand verkeert, maar het is ook mogelijk dat de baan van Titan verandert, misschien omdat het een recente verschuiving heeft ondergaan als gevolg van een groot object dat in de buurt passeert, bijvoorbeeld een komeet of asteroïde.

Dus hoewel de analyse van Baland en co een goed bewijs is dat Titan een ondergrondse oceaan heeft, is het niet echt een slam dunk. Er zit nog meer leven in dit probleem.

Referentie: arxiv.org/abs/1104.2741 : Titan's Obliquity als bewijs voor een ondergrondse oceaan?

Je kunt The Physics arXiv Blog nu volgen op Twitter

zich verstoppen