土星の衛星タイタンは、私たちの太陽系で のに最も適した目的地の一つであり、2027年にそこを訪問するために打ち上げられる によって研究される可能性が魅力的です。それは厚い大気と川のある奇妙な場所です。その表面には液体のメタンとエタンで構成される湖があり、その下には氷の地殻があり、その下には液体の水の海がある可能性があります。現在、新しい研究は、この異世界は、少なくとも季節周期の点で、これまで考えられていたよりも地球との共通点がある可能性があることを示唆しています。
スタンフォード大学とNASAのジェット推進研究所の研究者らは、コンピューターモデルを使用して、砂丘や平原などのタイタンの表面特徴がどのように形成されたかを分析した。氷の表面を覆う川の間には、炭化水素砂丘もあります。タイタンは、太陽系で実質的な大気を持つことが知られている唯一の月であることに加え、地球の水循環に匹敵する季節的な液体循環があり、液体が表面を流れ、蒸発して雲になるため、潜在的に居住可能であると考えられています。また雨が降る前に。しかし、このサイクルは水で発生するのではなく、タイタンでは液体のメタンとエタンで発生します。
この季節サイクルは、砂粒を形成する炭化水素から形成される砂丘の形成方法にも影響します。しかし、地球上の砂は頑丈なケイ酸塩粒子から形成されており、タイタンの砂は通常は磨耗して細かい塵になる柔らかい化合物から形成されています。これらの化合物がどのようにして粒子を形成し、数十万年も続く砂丘を形成できるのかは未解決の問題でした。
「風が穀物を運ぶと、穀物同士が衝突したり、表面と衝突したりする」と筆頭著者のマチュー・ラポートル氏は 声明 でこの問題を説明した。 「こうした衝突は時間の経過とともに粒子サイズを小さくする傾向があります。私たちに欠けていたのは、それを相殺して、砂粒が時間の経過とともに安定したサイズを維持できるようにする成長メカニズムでした。」
研究者らは、その答えが焼結と呼ばれるプロセスによるものである可能性があることを発見しました。このプロセスでは、熱や圧力によって多数の微粒子が結合して固体の塊が形成されます。これにより粒子のサイズが大きくなり、粒子が小さくなる浸食による磨耗によってバランスがとれます。
これを月の季節周期と組み合わせると、タイタンがどのようにして赤道付近の砂丘、中緯度付近の平原、そして極付近の 迷路地形 と呼ばれる一種の複雑な地形になったのかを説明できます。さまざまな地形は、さまざまな量の風によって堆積物が運ばれ、降雨と川の流れによって形成され、地形に構造物が刻まれます。そのため、使用する化合物は異なるものの、季節システムはいくつかの点で地球のものと非常によく似ています。
「私たちは、タイタンにも、地球やかつての火星の場合と同じように、活発な堆積サイクルがあり、タイタンの季節によって引き起こされる一時的な摩耗と焼結によって地形の緯度分布を説明できることを示しています」とラポール氏は語った。 。 「こんなにも遠く離れたところに、物事が大きく異なっていながらも非常に似ている別の世界がどのように存在するのかを考えるのは、非常に興味深いことです。」