Rozpouštějící se Titan

Zpráva, že se na povrchu Titanu, měsíce Saturnu, nacházejí rozsáhlá jezera a moře kapalných uhlovodíků dnes nikoho příliš nepřekvapí. Znalosti o jejich přítomnosti mají vědci k dispozici již od roku 2004, kdy začala tento měsíc detailně zkoumat americká planetární sonda Cassini (společně s evropským přistávacím modulem Huygensem). Obzvláště v oblasti severního pólu se nachází celá řada různě velkých jezer, které vyplňují kruhové deprese. A jsou to právě tyto deprese, které se staly předmětem nové vědecké studie. Ta se totiž pokusila objasnit, jak tyto kruhové deprese vznikly – jejich vznik je spojen s procesem rozpouštění povrchu Titanu. Tedy obdobou procesu, který na Zemi způsobuje vznik závrtů.

Titan a Země jsou ve sluneční soustavě jediná dvě známá tělesa, na jejichž povrchu se vyskytuje tekoucí kapalina. Zatímco na Zemi tvoří tuto kapalinu voda, na Titanu se jedná o směs metanu a etanu. Směs těchto látek je kapalná i za teplot hluboko pod bodem mrazu, tedy za teplot panujících na povrchu Titanu (okolo -180 °C). Představují tak hlavního agenta „hydrologického cyklu“ Titanu. V oblasti pólů je možné spatřit dva druhy jezer. Jedno představují rozsáhlá tělesa stojící kapaliny, do kterých se vlévají „řeky“. Nicméně vyjma těchto rozsáhlých moří je možné v rovinatých oblastech spatřit také celou řadu menších a mělčích jezer s charakteristicky kruhovým tvarem a strmými stěnami. Jejich existence není většinou spojena s přítomností „řek“, a proto se předpokládá, že jsou spíše zásobována srážkami směsi metanu a etanu z atmosféry měsíce či že jsou zásobovány z podzemí. Tomu nasvědčuje i to, že některé z těchto jezer v průběhu třicetiletého sezónního cyklu Titanu vysychají a následně se zase zaplňují kapalinou. Sonda Cassini dokonce zaznamenala řadu kruhových depresí nevyplněné kapalinou.

Pohled na povrch Titanu v nepravých barvách ukazuje v modré barvě skupinu jezer. Autor snímku NASA/Volné dílo.

A právě na tento aspekt povrchu Titanu, tedy na kruhová jezera, se zaměřil mezinárodní vědecký tým pod vedením Thomase Corneta. Ten se pokusil vznik kruhových jezer vysvětlit za pomoci chemického rozpouštění hornin. Procesem, který dobře známe ze Země a to z míst, kde se nachází horniny relativně snadno rozpustitelné ve vodě (například vápenec, mramor, sádra atd.). Vlivem působení vody totiž dochází k chemickým reakcím, které postupně rozpouští horninu a vytváří tak systém jeskyní, propastí, závrtů atd., obecně označované jako krasové jevy. Jak rychle tyto procesy na Zemi probíhají, záleží na několika faktorech jako je chemické složení rozpouštěných hornin, množství dostupných srážek a teploty povrchu. Všechny tyto parametry budou samozřejmě na Titanu rozdílné, nicméně samotný proces by měl být podobný. Pokud na povrchu Titanu existuje kapalina, bude chemicky působit na své okolí a umožňovat probíhání chemických reakcí. A právě tvarová podobnost kruhových jezer Titanu s pozemskými závrty vedla vědce k vyslovení hypotézy, že kruhová jezera vznikají vlivem chemických reakcí mezi kapalnou směsí a podložních hornin.

Snímek zachycuje řadu menších kruhových těles na povrchu Titanu. Autor snímku: NASA, licence Volné dílo.

Ve snaze podpořit tuto hypotézu se pokusili vědci spočíst, za jak dlouho by tato kruhová jezera mohla v podmínkách Titanu vzniknout. Z jejich kalkulací vyšlo najevo, že vytvořit kruhové jezero hluboké 100 metrů by bylo potřeba přibližně 50 miliónů let. Tento věk je ve shodě se současnou představou, že většina povrchu Titanu je v geologickém slova smyslu mladá. Rychlost chemické eroze je tak na Titanu přibližně třicetkrát pomalejší než v případě Země. To je částečně způsobeno tím, že rok na Titanu trvá skoro 30 pozemských let. Na Titanu totiž prší jen v létě… A s ohledem na délku roku Titanu je jasné, že déšť nebude tak častý, jako na Zemi. Zdá se tedy, že záhada vzniku kruhových jezer by mohla být úspěšně vyřešena.