Речните делти држат рекорд во историјата на климата. На Земјата, крајбрежјето го означува местото каде што копното и морето постојано комуницираат. Овде, реките се среќаваат со океаните. Материјалите од копното се собираат во делти. Овие области чуваат витални индиции за тектониката, климата и планетарната еволуција.
Научниците ја применуваат истата логика на Титан, најголемата месечина на Сатурн. Титан има активни реки и огромни мориња, но неговите крајбрежја не се однесуваат како оние на Земјата.
Титан има реки без делти
Титан е единственото тело во Сончевиот систем, покрај Земјата, за кое е познато дека има стабилна течност на неговата површина.
Титан има облаци, дожд, реки, езера и мориња. Но, течноста не е вода туку метан и етан, кои остануваат течни под студените атмосферски услови на Титан. Овие карактеристики го прават редок и вреден аналог на Земјата.
Ако крајбрежјето на Земјата може да складира записи за климатски и тектонски промени, тогаш Титан би можел да го има истото – нудејќи шанса да се проучува вонземски хидролошки систем кој е сè уште активен денес.
Сепак, има мистерија на бреговите на Титан. Иако Титан има широки реки и големи езера, се чини дека речните делти речиси целосно недостасуваат. Ова го привлече вниманието на Сем Бирч, доцент на Универзитетот Браун.
„Тоа е некако разочарувачки како геоморфолог бидејќи делтите треба да зачуваат толку голем дел од историјата на Титан“, рече Бирч.
Дали делтите едноставно се кријат од погледот?
Во 2006 година, вселенското летало Касини на НАСА им го даде на научниците првиот јасен поглед на површината на Титан. Неговиот радар со синтетичка бленда (SAR) ја прободе густата, маглива атмосфера на Титан и откри течни канали и темни, рамни мориња.
Но, дури и на устието на најголемите реки на Титан, радарот на Касини не покажа јасни знаци на делти. Научниците се прашуваа – дали овие делти се скриени или воопшто исчезнале?
За да одговорат на тоа прашање, Бирч и неговиот тим создадоа модел. Тие симулираа како би изгледале крајбрежјето на Земјата преку радарските услови на Титан. Во нивниот модел, водата на Земјата била заменета со метан, имитирајќи ги течностите на Титан, кои различно ги апсорбираат и рефлектираат радарите.
Идејата беше едноставна: ако големите делти на Земјата останат видливи на овие синтетички SAR снимки, тогаш Касини требаше да ги види делтите на Титан – доколку постоеја.
„Во основа направивме синтетички SAR снимки на Земјата кои претпоставуваат својства на течноста на Титан наместо на Земјата“, објасни Бирч.
Касини треба да ги открие делтите на Титан
Моделот функционираше. Главните крајбрежни карактеристики на Земјата – како делтата на реката Мисисипи и бариерните острови долж брегот на Заливот – останаа видливи на изменетите радарски слики.
Ова докажа дека Касини требало да биде способен да открие големи делти на Титан. Имајќи го ова на ум, истражувачите се вратија на податоците за SAR на Титан и ги преиспитаа неговите крајбрежја.
„Ако има делти со големина на онаа на устието на реката Мисисипи, би требало да можеме да ги видиме“, рече Бирч.
(Земјата, како што се гледа од радарот на Касини. Со цел да се разберат какви копнени форми на Титан може да се видат со радарот на Касини, истражувачите ги разгледаа добро познатите земјишни форми преку перспективата на Касини. Долната слика е како би изгледал брегот на Заливот на САД за Касини. Фото: Бреза Лаб / Универзитетот Браун)
Но, откако внимателно ги разгледале податоците, откриле дека делтите навистина се ретки. Освен две веројатни делти во близина на јужниот пол, повеќето големи реки на Титан не покажаа знаци на формирање на делта.
Само околу 1,3% од крајбрежните реки на Титан завршувале во делти. За споредба, речиси секоја голема река на Земјата формира делта на устието.
Поместувањето на морињата може да ги избрише делтите на реките на Титан
На Земјата, крајбрежјето се динамични граници. Материјалите еродирани од планините патуваат по реките и се напластуваат во седиментни структури.
Овие интеракции создаваат низа форми кои им помагаат на научниците да ја следат еволуцијата на животната средина. Крајбрежните области се исто така обликувани од плимата и осеката, бурите и долготрајните промени на нивото на морето.
Титан, со својот уникатен климатски систем, не е исклучок. И тој е домаќин на крајбрежјето каде што енергијата и материјалите комуницираат – само со различни состојки и под различни правила.
Но, течностите на Титан се проѕирни за микробранова радијација. Ова значи дека радарот на Касини не може секогаш да разликува каде завршува крајбрежјето и каде започнува морското дно.
Иако тоа претставува предизвици, моделирањето на тимот покажа дека големите карактеристики сè уште се откриваат – под услов да има доволно контраст помеѓу копното и потопените површини.
Наодите го потврдија она што многумина се сомневаа: на Титан навистина му недостасуваат делти, а тоа не е поради слабата видливост. Нешто друго го спречува формирањето или опстанокот на овие карактеристики богати со седименти.
Скриени индиции под морињата на Титан
Новата радарска анализа откри и нешто неочекувано. На морското дно на Титан, тимот пронашол потопени речни канали и длабоки јами од непознато потекло.
Овие карактеристики сугерираат дека нивото на морето може често да се зголемува и опаѓа, еродирајќи или распрснувајќи ги делтите пред да имаат време да се насоберат.
Истражувачите, исто така, се сомневаат дека ветровите и подводните текови може да го прераспределат талогот, израмнувајќи ги крајбрежјето пред да можат да растат делтите.
Овие откритија укажуваат на многу подинамичен Титан отколку што претходно се претпоставуваше. Активните крајбрежни процеси – обликувани од плимата и осеката, климатските промени, па дури и струите под морињата – може постојано да го преобликуваат пејзажот.
„Тоа е игралиште за проучување на процеси за кои мислевме дека ги разбираме“, рече Бирч.
Динамично вонземско крајбрежје
Отсуството на делти и присуството на потопени карактеристики нудат нов прозорец во климата и геолошкото однесување на Титан. Бирч и неговите колеги предложија неколку прелиминарни хипотези.
Циклусите на нивото на морето, силните крајбрежни ветрови и подводните текови би можеле да придонесат за исчезнувањето на делтите. Но, потребни се повеќе податоци за целосно да се разберат овие интеракции.
„Ова навистина не е она што го очекувавме“, рече Бирч. „Но, Титан ни го прави ова многу често. Мислам дека тоа е она што го прави толку привлечно место за истражување“.
Студијата, исто така, ја зајакнува вредноста за подобрување на идните инструменти. Подобриот систем за сликање би можел подетално да ги открие речните мрежи и бреговите на Титан, откривајќи скриени обрасци и објаснувајќи ги моменталните мистерии.
Ваквите подобрувања не би биле од корист само за истражувањето на Титан. Тие, исто така, би можеле да го усовршат начинот на кој научниците ги набљудуваат променливите брегови на Земјата наспроти порастот на нивото на морето и ерозијата.
Студијата е објавена во Journal of Geophysical Research Planets.
Подготви: Ј. Ѓ.
