Titan is een mysterieuze, vreemde plek voor menselijke ogen. Het is een ijskoude wereld, met zeeën van vloeibare koolwaterstoffen en een structuur die bestaat uit waterlagen, verschillende soorten ijs en een kern van waterhoudende silicaten. Het kan zelfs cryovulkanen zijn. Toevoegen aan de vreemde natuur van Saturnus 'grootste maan is de aanwezigheid van exotische kristallen aan de oevers van de koolwaterstofmeren.
Naast het feitelijk daarheen sturen van een ander ruimtevaartuig, is de beste manier om Titan te begrijpen, de omstandigheden in een laboratorium te repliceren. Dankzij Cassini en Huygens weten wetenschappers meer over Titan dan ooit. En nu onthullen laboratoriumsimulaties die grotendeels zijn gebaseerd op gegevens van de Cassini-Huygens-missie een aantal exotische gebeurtenissen op de maan Titan van Saturnus.
Uit nieuw onderzoek is gebleken dat er kristallen bestaan uit acetyleen (C2H2) en butaan (C4H10) die zich waarschijnlijk vormen aan de oevers van de meren van Titan. Eerder onderzoek op basis van gegevens en afbeeldingen van Cassini toonde tekenen van verdampt materiaal dat was achtergelaten op de oevers van meren in de droge, equatoriale gebieden op Titan. Nu hebben wetenschappers de omstandigheden en chemie van Titan nagebootst en de exotische kristallen gezien, en ze zijn er vrij zeker van dat Cassini dat zag op de kustlijnen van Titan.
Dit nieuwe onderzoek, genaamd "The Acetylene-Butane Co-Crystal: A Potential Abundant Molecular Mineral on Titan", werd op 24 juni gepresenteerd op de Astrobiology Science Conference 2019 in Seattle, Washington. De presentator was Morgan Cable van NASA's Jet Propulsion Laboratory aan het California Institute of Technology.
De onderzoekers gebruikten een cryostaat om de extreem koude omstandigheden op Titan na te bootsen, waar de temperatuur daalt tot -179,2 Celsius (94 Kelvin,? 290,5 ° F). Vervolgens vulden ze de cryostaat met vloeibare stikstof om de temperatuur te verlagen. Ze verwarmden het een beetje om de stikstof in gas te veranderen, omdat de atmosfeer van Titan grotendeels uit stikstof bestaat. Vervolgens kwam de toevoeging van methaan en ethaan, die in grote hoeveelheden op Titan voorkomen, evenals andere koolstofbevattende moleculen die op Titan aanwezig zijn.
Daarna keken ze naar hun Titan koolwaterstofsoep om te zien wat er zou gebeuren.
Het eerste dat zich vormde, waren benzeenkristallen (C6H6). We kennen benzeen als een onderdeel van benzine voor verbrandingsmotoren. Het is een sneeuwvlokvormig molecuul gemaakt van een zeshoekige ring van koolstofatomen. Maar deze benzeen was een beetje anders.
In een verrassende ontwikkeling rangschikte het Titan-benzeenmolecuul zich zodanig dat ethaanmoleculen binnenin werden toegelaten, waardoor een zogenaamd co-kristal werd gecreëerd.
Vervolgens ontdekten ze een ander co-kristal, dit een acetyleen en butaan co-kristal. Volgens Morgan Cable, die het onderzoek presenteerde, komt het acetyleen en butaan co-kristal waarschijnlijk veel vaker voor dan het benzeen, gezien de omstandigheden en samenstelling van Titan.
Op basis van dit alles denken de onderzoekers dat deze ongebruikelijke kristallen een soort ring rond de meren kunnen vormen, zoals de ring van zouten die zich aan de oevers van aardse waterlichamen kunnen vormen. Terwijl de vloeibare koolwaterstoffen in de meren verdampen (Titan heeft een koolwaterstofcyclus die lijkt op de watercyclus van de aarde), vallen de 'moleculaire mineralen' weg en vormen de ring.
Vanwege de dikke, wazige atmosfeer is het moeilijk te verifiëren of er iets gebeurt op het oppervlak van Titan. Dus het bevestigen van de vorming en aanwezigheid van deze kristallen zal moeten wachten tot een ander ruimtevaartuig de maan bezoekt en een wandeling langs een kustlijn maakt.
"We weten nog niet of we deze badkuipringen hebben", zei Cable in een persbericht. "Het is moeilijk om door de wazige atmosfeer van Titan heen te kijken."
Bronnen:
- Persbericht: 'Badkuipringen' rond de meren van Titan kunnen zijn gemaakt van buitenaardse kristallen
- Samenvatting van het onderzoek: 'Badkuipringen' rond de meren van Titan kunnen zijn gemaakt van buitenaardse kristallen
- Wikipedia: Titan
