Titanin järvet

Saturnuksen kuun Titanin järvet koostuvat nestemäisestä metaanista. Järvet löysi Cassini-Huygens-avaruusluotain. Suuremmat järvet tunnetaan nimellä maria (meret) ja pienemmät nimellä lacūs (järvet).

Oli mahdollista, että Titanilla oli nestemäisen metaanin meriä, ja sitä ehdotettiin ensimmäisen kerran luettuaan Voyager 1:n ja Voyager 2:n tietoja, jotka osoittivat, että Titanilla oli paksu ilmakehä, joka kykeni ylläpitämään järviä, mutta tarkkaa näyttöä ei löydetty ennen vuotta 1995, jolloin Hubble-teleskoopin ja muiden teleskooppien kuvat olivat jo osoittaneet jonkin verran todisteita nestemäisestä metaanista, joka oli mahdollisesti järvissä tai planeetan laajuisissa valtamerissä, jotka muistuttavat Maan valtameriä.

Cassini-missio osoitti, että Titanilla on nestemäisiä järviä, mutta ei aluksi. Kun luotain saapui Saturnuksen järjestelmään vuonna 2004, tutkijat toivoivat, että pinnalta heijastuvassa auringonvalossa voisi näkyä hiilivetyjärviä tai valtameriä, mutta heijastumia ei löytynyt.

Tutkijat uskoivat edelleen, että nestemäistä etaania ja metaania löytyisi Titaanin napojen läheltä, mistä he odottivat löytävänsä paljon nestettä. Titanin etelänavalla havaittiin ensimmäisenä järveksi suuri tumma alue nimeltä Ontario Lacus, joka on mahdollisesti syntynyt sateesta, sillä alueella näkyy usein pilviä. Tutkakuvissa havaittiin myös mahdollinen rantaviiva navan kohdalla. Kun Huygens-Cassini-luotain lensi ohi 22. heinäkuuta 2006 ja sen tutka otti kuvia planeetan pohjoisosasta (joka oli talvella), havaittiin useita suuria, sileitä alueita pinnalla lähellä pohjoisnapaa. Näiden tietojen perusteella tutkijat ilmoittivat tammikuussa 2007, että Saturnuksen Titan-kuussa on "lopullisia todisteita metaanilla täytetyistä järvistä". Cassini-Huygens-tiimi päätti, että sileät alueet ovat etsimänsä hiilivetyjärvet, ensimmäiset Maan ulkopuolelta löydetyt järvet. Joissakin laaksoissa näyttää olevan jokia.

Satelliitti ei pystynyt näyttämään kuvia tuulessa liikkuvista järvistä. Raskas kosteus ja metaanipilvet Titanin pinnan lähellä voisivat olla merkki järvien haihtumisesta. Järvet peittävät 0,002-0,02 prosenttia Titanin pinnasta.

Cassini-Huygens-luotain lensi ohi helmikuussa 2007 ja otti tutka- ja kamerakuvia joistakin pohjoisnavan lähellä sijaitsevista laajoista alueista, jotka saattavat olla suuria nestemäisen metaanin ja/tai etaanin alueita, mukaan luettuna yksi yli 100 000 km²:n kokoinen meri (suurempi kuin Superior-järvi) ja toinen Kaspianmeren kokoinen alue. Lokakuussa 2007 Titanin etelänavan lähellä otetuissa kuvissa näkyi samanlaisia, mutta paljon pienempiä alueita, jotka näyttävät järviltä.

Cassini-Huygens-luotain lensi hyvin lähelle Titania joulukuussa 2007, otti infrapunakuvia pinnan kemikaaleista ja löysi Ontario Lacus -nimisen järven lähellä etelänapaa. Infrapunakuvia tutkineet tutkijat päättivät, että yhdessä tai useammassa Saturnuksen Titanin kuun kuvissa näkyvässä suuressa järvessä on nestettä ja että neste koostuu hiilivedyistä. He ovat löytäneet Titanilta myös etaania. Tämä tehtävä osoittaa, että Titan on ainoa muu planeetta, jonka pinnalla tiedetään olevan nestettä. Järvien ansiosta Titan on erittäin tärkeä planeetta säätutkimuksen kannalta. Nesteet, kaasut ja lämpötilat vaikuttavat Titanilla. Tämän pitäisi auttaa sääennusteiden laatimista.

Järviä ei löytynyt läheltä Titanin keskustaa, jota tutkittiin 14. tammikuuta 2005. Osa Huygens-Cassini-luotaimesta laskeutui sinne. Luotaimen laskeutuessa ottamissa kuvissa ei näkynyt avoimia nesteen alueita, mutta niissä näkyi kuivuneita jokia. Aluksi ajateltiin, että Titanin keskipisteen lähellä olevat tummat alueet voisivat olla nestemäisen tai tervan kaltaisen aineen järvi, mutta luotain laskeutui tummalle alueelle, ja se on kiinteä ilman nestettä. Penetrometriksi kutsuttu laite tutki pintaa luotaimen laskeutuessa ja näytti löytävän märkää savea. Tutkijat uskovat, että penetrometri on saattanut laskeutua suurelle kivelle, ja he sanovat, että pinta muistuttaa jäästä tehtyä hiekkaa. Luotaimen laskeutumisen jälkeen otetuissa kuvissa näkyy suuri tasainen, kivien peittämä alue. Kivet voivat olla vesijäästä ja ne ovat osittain pyöristyneitä, mikä viittaa nesteisiin.

Helmikuun 13. päivänä 2008 tiedemiehet sanoivat, että Titansin polaarijärvet sisältävät "satoja kertoja enemmän maakaasua ja muita hiilivetyjä kuin kaikki tunnettu maakaasu maapallolla". Planeetan keskipisteen lähellä oleva aavikko ei ole nestemäinen, mutta siinä on enemmän orgaanisia aineita kuin Maassa. Kesäkuussa 2008 Cassinin näkyvän ja infrapunan kartoitusspektrometri vahvisti kiistatta nestemäisen etaanin esiintymisen eräässä järvessä Titanin eteläisellä pallonpuoliskolla.

Titanin pilviä koskevien ennusteiden mukaan Saturnuksen vuoden aikana neste liikkuu päiväntasaajalta napoihin pilvissä ja sataa sateena.

Huygensin laskeutumisen aikana otettu kuva Titanista, jossa näkyy kukkuloita, jokia ja rantoja.

Nestemäisen etaanin, metaanin ja typen järvet. Väreinä sininen ja ruskea. Valokuvat Vasemmalla alhaalla näkyvä suuri järvi Kraken Mare on kaksi kertaa suurempi kuin kuvassa näkyvä järvi.

Ligeia Maren ja Lake Superiorin koko.

Titaanijärvien ja -merien nimet

Titanian maria (suuret hiilivetymeret) on nimetty Maan merihirviöiden mukaan.

Nimi	Leveysaste	Pituusaste	Halkaisija (km)	Nimen lähde
Kraken Mare	68.0N	310.0W	1,170.0	Kraken, norjalainen merihirviö.
Ligeia Mare	79.0N	248.0W	500.0	Ligeia, yksi seireeneistä, kreikkalaisia hirviöitä.

Lacus-nimisten alueiden uskotaan olevan metaanijärviä. Ne on nimetty maapallon järvien mukaan.

Nimi	Leveysaste	Pituusaste	Halkaisija (km)	Nimen lähde
Abaya Lacus	73.17N	45.55W	65.0	Abaya-järvi, Etiopia
Bolsena Lacus	75.75N	10.28W	101.0	Bolsenajärvi, Italia
Feia Lacus	73.7N	64.41W	47.0	Feia-järvi, Brasilia
Koitere Lacus	79.4N	36.14W	68.0	Koitere, Suomi
Mackay Lacus	78.32N	97.53W	180.0	Lake Mackay, Australia
Mývatn Lacus	78.19N	135.28W	55.0	Mývatn, Islanti
Neagh Lacus	81.11N	32.16W	98.0	Lough Neagh, Pohjois-Irlanti
Oneida Lacus	76.14N	131.83W	51.0	Oneida Lake, Yhdysvallat
Ontario Lacus	72.0S	183.0W	235.0	Ontariojärvi Kanadan ja Yhdysvaltojen rajalla.
Sotonera Lacus	76.75N	17.49W	63.0	Sotonera-järvi, Espanja
Varpunen Lacus	84.3N	64.7W	81.4	Sparrow Lake, Kanada
Waikare Lacus	81.6N	126.0W	52.5	Waikare-järvi, Uusi-Seelanti

Metaanijärvet Titanilla: Cassini-tutkakuva, 2006

Aiheeseen liittyvät sivut

Aurinkojärjestelmä

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on Cassini-Huygens-avaruusluotain?

A: Cassini-Huygens-avaruusluotain on NASAn, Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ja Italian avaruusjärjestön (ASI) yhteinen tehtävä, joka laukaistiin vuonna 1997 tutkimaan Saturnusta ja sen kuita. Se on ollut vastuussa nestemäisen metaanin järvien löytämisestä Titanista, yhdestä Saturnuksen kuista.

Kysymys: Millä nimellä Titanin suuremmat järvet tunnetaan?

V: Titanin suuremmat järvet tunnetaan nimellä maria eli meret.

K: Miten tutkijat päättelivät ensimmäisen kerran, että Titanilla on nestemäisen metaanin meriä?

V: Tutkijat päättelivät ensimmäisen kerran, että Titanilla on nestemäisen metaanin meriä luettuaan Voyager 1:n ja Voyager 2:n tietoja, jotka osoittivat, että Titanilla oli paksu ilmakehä, joka kykeni ylläpitämään järviä. Tarkkoja todisteita löydettiin kuitenkin vasta vuonna 1995, jolloin Hubblen kaltaisten teleskooppien ottamat kuvat osoittivat, että nestemäistä metaania oli mahdollisesti järvissä tai koko planeetan laajuisissa valtamerissä, jotka muistuttivat Maassa olevia valtameriä.

Kysymys: Milloin Cassini-ohjelma todisti, että Titanilla on nestemäisiä järviä?

V: Cassini-operaatio todisti, että Titanilla on nestemäisiä järviä tammikuussa 2007, kun se lensi sen ohi ja otti tutkakuvia sen etelänavasta, joista paljastui suuri tumma alue nimeltä Ontario Lacus - mahdollisesti sadepilvien muodostama alue - sekä mahdollinen rantaviiva.

Kysymys: Mitä kemikaaleja Titanin napajärvistä on löydetty?

V: Cassini-Huygens-luotaimen ottamia infrapunakuvia tutkineet tiedemiehet ovat todenneet, että yksi tai useampi Titaanin suurista napajärvistä sisältää hiilivetyjä, kuten etaania ja metaania.

K: Kuinka paljon vettä peittää Titaanin pintaa?

V: Cassini-Huygens-luotaimen joulukuussa 2007 tekemästä ohilennosta kerättyjen tietojen mukaan vettä on 0,002-0,02 prosenttia Titaanin pinnasta.

K: Mitä tutkijat uskovat Titaanin keskuksen lähellä olevan Huygens-Cassinis -laskeutumispaikalta kerättyjen tietojen perusteella?

V: Tutkijat uskovat, että Titaanin keskuksen lähellä voi olla märkää savea, koska Huygens-Cassinis-säteen laskeutumispaikalta kerätyistä tiedoista ei löytynyt avoimia nestemäisiä alueita, mutta siellä näkyi kuivuneita jokia ja suuri tasainen alue, joka oli vesijäästä tehtyjen kivien peitossa, mikä viittaa siihen, että tässä paikassa on joskus ollut nesteitä.