Recente foto's van het Cassini-ruimtevaartuig in het zuidpoolgebied van Titan onthullen nieuwe kenmerken van het meer die niet te zien zijn in afbeeldingen van hetzelfde gebied die een jaar eerder waren genomen. Uitgebreide wolkensystemen die te zien zijn in afbeeldingen die het gebied het afgelopen jaar bedekken, suggereren dat de nieuwe meren het gevolg kunnen zijn van een grote regenbui en dat meren op Titan hun aanwezigheid, grootte en verspreiding te danken hebben aan het weer van de maan en de veranderende seizoenen. Maar er moeten ook grote ondergrondse reservoirs zijn van de vloeistoffen op Titan. Die vloeistoffen zijn natuurlijk geen water, maar superkoude koolwaterstoffen zoals methaan.
Sinds enkele jaren vermoeden Cassini-wetenschappers dat donkere gebieden nabij de noord- en zuidpool van de grootste satelliet van Saturnus met vloeistof gevulde meren zouden kunnen zijn. Cassini's Imaging Science Subsystem (ISS) heeft nu bijna het gehele oppervlak van Titan onderzocht, wat heeft bijgedragen aan het creëren van een bijgewerkte wereldkaart.
Waarnemingen hebben op het noordelijk halfrond grotere voorraden vloeibare methaan aangetoond dan op het zuidelijk halfrond. En terwijl het noordelijk halfrond naar de zomer toe beweegt, voorspellen Cassini-wetenschappers dat daar grote convectieve wolkensystemen zullen ontstaan en dat grotere neerslag dan die in het zuiden wordt afgeleid, de noordelijke meren verder met koolwaterstoffen kan vullen.
Sommige van de noordpoolmeren zijn groot. Als hij vol is, zou Kraken Mare - met 400.000 vierkante kilometer - bijna vijf keer zo groot zijn als de Noord-Amerikaanse Lake Superior. Alle door het ISS waargenomen gebieden in het noordpoolgebied van het donkere meer zijn in totaal meer dan 510.000 vierkante kilometer - bijna 40 procent groter dan het grootste 'meer' van de aarde, de Kaspische Zee.
Verdamping uit deze grote oppervlaktereservoirs is echter niet groot genoeg om het uit de atmosfeer verloren methaan aan te vullen door regenval en door de vorming en uiteindelijke afzetting op het oppervlak van van methaan afgeleide neveldeeltjes.
"Een recente studie suggereerde dat er niet genoeg vloeibaar methaan op het oppervlak van Titan is om de atmosfeer over lange geologische tijdschema's te bevoorraden", zegt Dr. Elizabeth Turtle, Cassini-beeldteammedewerker bij het Johns Hopkins University Applied Physics Lab in Laurel, Md., En leidt auteur van een paper die vandaag is gepubliceerd in het tijdschrift Geophysical Research Letters. "Onze nieuwe kaart biedt meer dekking van de polen van Titan, maar zelfs als alle functies die we daar zien gevuld waren met vloeibaar methaan, is er nog steeds niet genoeg om de atmosfeer meer dan 10 miljoen jaar in stand te houden."
In combinatie met eerdere analyses suggereren de nieuwe waarnemingen dat ondergrondse methaanreservoirs moeten bestaan.
Titan is de enige satelliet in het zonnestelsel met een dikke atmosfeer waarin een complexe organische chemie voorkomt. 'Het is uniek', zei Turtle. "Hoe lang de atmosfeer van Titan heeft bestaan of kan blijven bestaan, is nog een open vraag."
Die vraag en andere met betrekking tot de meteorologie van de maan en de seizoenscycli ervan kunnen mogelijk beter worden verklaard door de verspreiding van vloeistoffen op het oppervlak. Wetenschappers onderzoeken ook waarom vloeistoffen zich verzamelen aan de polen in plaats van lage breedtegraden, waar in plaats daarvan duinen voorkomen.
"De tropen van Titan zijn mogelijk vrij droog omdat ze slechts korte periodes van regenval in de lente en de herfst ervaren als het piekzonlicht tussen de hemisferen verschuift", zegt Dr. Tony DelGenio van NASA's Goddard Institute for Space Studies in New York, een co-auteur en een lid van het Cassini imaging team. 'Het zal interessant zijn om uit te zoeken of er zich de komende jaren al dan niet wolken en tijdelijke meren vormen nabij de evenaar.'
Titan en de transformaties op het oppervlak die door de veranderende seizoenen zijn veroorzaakt, zullen tijdens Cassini's Equinox-missie een belangrijk doelwit van onderzoek blijven.
Bron: CICLOPS