土星の月のタイタンには「幻の湖」と洞窟があるかもしれません

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（画像：©NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS）

雨が降り、湖や池に集まり、周囲の岩に浸透し、蒸発して再び降るだけの世界を想像してください。キャッチは1つだけです。世界は土星の月です。巨人、雨は水ではありません。それは液体メタンです。

2つの新しい論文で、この不気味によく知られた、水のない「水循環」がタイタンの表面にどのように現れるかを探ります。そのために、2つの別々の研究チームが、カッシーニの使命、土星系での滞在を終えた 2017年9月。宇宙船は巨大な月を100回以上通過し、この奇妙な世界の重要な観測を収集しました。

これらの観察結果のいくつかは、科学者に本当に並外れた何かを示しました。そのような液体機能のゴースト。「タイタンは地表に液体の塊が見える地球外の唯一の世界です」と、NASAのジェット推進研究所の惑星科学者、ロザリーロペスは、カッシーニミッションに取り組みましたが、どちらの新しい論文にも関与していませんでした。「私たちの中には、タイタンを外部太陽系の地球と呼びたい人もいます。」

ジョンズホプキンス大学の応用物理学研究所の新しい研究の1人の主執筆者で惑星科学者でもあるシャノンマッケンジーは、「タイタンは太陽系の中で最も興味深い月です。、Space.comに語った。しかし、それは月が簡単だという意味ではありません。「タイタンは私たちに多くのカーブボールを投げかけます」と彼女は言った。

マッケンジーの研究は、潜在的なカーブボールを分析します。液体で満たされた湖カッシーニが最初にそれらを発見したとき、宇宙船がその地域に戻ったときまでに乾いていたようです。観察は、液体が蒸発するか、周囲の惑星表面に浸透したことを示唆しています。

これらの「幻の湖」は、季節変化月に、マッケンジーと彼女の共著者は信じています。（宇宙船によるこの地域の2つの観測の間に7地球年が経過し、その間に月の北半球は冬から春に移行しました。）

しかし、2つの観測セットが異なる機器によって取得されたため、状況はそれほど単純ではない可能性があります。 Cassiniは、レーダー装置または視覚カメラと赤外線カメラのいずれかを使用してデータを収集するために構築されましたが、両方を同時に使用することはできません。そして、宇宙船の最初の通過の間、その地域は暗すぎてカメラを使用できませんでした。

したがって、マッケンジーと彼女の同僚は、楽器の変更を潜在的な変数として考慮に入れなければなりませんでした。しかし、彼女はまだ2つのパスで何かが異なること、そしてそれがかなりもっともらしいことを確信しています液体そこにいた、そして姿を消した。 2つのフライバイで異なる信号が他の現象によって引き起こされたとしても、マッケンジー氏は、地球の向こう側に生命が潜んでいる可能性のある科学者のもっともらしい候補の1つである奇妙な月について私たちに何がわかるかについて、彼女はまだ興味をそそられていると言いました。

「代わりに、表面で新しく特定された材料を見ている場合、それも興味深いことです。タイタンの堆積物はプレバイオティクス化学にとって非常に重要だからです」とマッケンジー氏は語った。

しかし、マッケンジーは消えたように見えるわずか3つの小さな湖に焦点を合わせましたが、多くの湖がカッシーニのこの地域の観測全体を通して見え続けていました。本日発表された2番目の論文では、科学者はレーダーデータを使用して、一握りのはるかに大きな湖を研究しました。

カッシーニが2017年4月にタイタンを通過した最後の通過中に、宇宙船は、さまざまな物質の高さを測定するために、湖の領域にわたって高度計と呼ばれる非常に特殊なタイプのデータを収集するようにプログラムされました。カルテックの惑星科学者であるマルコ・マストロジュゼッペは、すでに同様のデータを使用してタイタンの海の一部の深さ、はるかに大きな液体の塊、そしてカッシーニのチームは彼が湖でも同じことができることを望んだ。

Mastrogiuseppeと彼の同僚は新しい論文でそうしました、328フィート（100メートル）以上の深さの湖の底を特定し、それらの内容物が液体で占められていることを証明しましたメタン。「本質的に湖の構成は、海の海と非常によく似ていることに気づきました」と彼は言った。「これらの遺体は局地的な雨によって供給され、それからこれらの盆地は液体を排出すると信じています。」

これは、タイタンの表面の下で、月が地球を彷彿とさせるさらに別の特徴、つまり洞窟をホストしている可能性があることを示唆しています。地球上では、多くの洞窟が石灰岩のような周囲の岩のタイプを溶解する水によって形成され、カルスト、ばね、帯水層、洞窟、シンクホールが特徴です。

タイタンの湖沼地域を研究している研究者たちは、カルスト型の特徴が似ていると考えています。また、これらすべてを接続するチャネルを発見していませんさまざまな液体機能だからこそ、マストロギウセッペや他の人々は、地球上のカルストシステムのように、液体の一部が周囲の地形に浸透しているのではないかと疑っています。

「タイタンは本当に地質学的に地球に似ているこの世界であり、液体体と地質学の間の相互作用を研究することは、私たちが以前に実際に行うことができなかったものです」とロペスは言いました。新しい研究は、それらの相互作用が別の惑星体で生かされているのを見ることによってそれを実現し始めます。

もちろん、ミッションの主な焦点ではなかった世界で、これらの相互作用を遠く離れて研究することははるかに困難です。「私たちは、潜入する可能性のあるロボット探検家との可能な任務について話し合っています溶岩洞窟と洞窟ロペスは言った。「将来、これらの1つをこの地形と洞窟に潜り込ませて、その下にあるものを見つけることができるだろうか？」

そのような任務はおそらくすぐには起こらないでしょうが、NASAは、トンボそれは奇妙な月にドローンを着陸させるでしょう。選択した場合、ミッションは2025年に開始され、9年後にタイタンに到達します。 NASAがDragonflyを選択しない場合、別のミッションコンセプトが実現する可能性が高くなります。「タイタンは元に戻せないほどクールだ」とマッケンジーは語った。

どちらもマッケンジー'砂マストロジュセッペの論文が本日（4月15日）、Nature Astronomy誌に掲載されました。