Tytan ma węglowodorowe rzeki i morza, a podpowierzchniowy ocean może skrywać życie.
Tytan, największy księżyc Saturna, jest jednym z najbardziej enigmatycznych ciał niebieskich w Układzie Słonecznym. Ma zamarzniętą lodowatą skorupę i gęstą atmosferę, ale nikt tak naprawdę nie wie, co dzieje się w jego wnętrzu.
Do tej pory tylko jedna sonda kosmiczna miała okazję szczegółowego zbadać system Saturna – Cassini. Zrzuciła ona próbnik Huygens na krótkotrwałą i samobójczą, ale naukowo użyteczną misję – prosto w paszczę węglowodorowego potwora. W nadchodzących dekadach zarówno NASA, jak i ESA, planują śmiałe misje w celu zbadania Tytana. Co mają zamiar tam znaleźć?
Gęsto, ciemno i nieprzyjemnie
Gęsta i ciężka atmosfera Tytana to przede wszystkim połączenie azotu i metanu, utrzymujących się w temperaturze -180 stopni Celsjusza. Mimo znacznej odległości Tytana od Słońca, promieniowanie ultrafioletowe i wiatr słoneczny odgrywają tu ważną rolę. Mieszają się one z metanem i azotem w najwyższych warstwach atmosfery, gdzie powstają kwaśne deszcze, które stale padają na powierzchnię Tytana. Powstaje charakterystyczna mgiełka, która jest obecna na księżycu cały czas.
Ale metan i azot to nie wszystko. Tlen (wraz z dwutlenkiem węgla i wodą) również jest obecny w atmosferze księżyca. Ile? Nie wiemy tego dokładnie. Jaką rolę odgrywa w powstawaniu mgiełek aerozoli? Nie wiemy. A co z transportem ciepła? Tlen i dwutlenek węgla mogą pochłaniać promieniowanie UV i działać jak gaz cieplarniany.
Na Tytanie wieją wiatry o prędkości dochodzącej aż do 1255 km/h. Czy to dużo? Na Ziemi największa prędkość wiatru, potwierdzona przez Światową Organizację Meteorologiczną, to 408 km/h. Huragany kategorii piątej (np. Dorian) cechuje prędkość wiatru powyżej 250 km/h. Łatwo więc to wszystko sobie wyobrazić. Na Tytanie cały czas wieją wiatry nawet 5 razy szybsze od najstraszniejszych ziemskich wiatrów huraganowych. Ekstremalne są także wiatry polarne, które dosłownie zamrażają wszystko, co napotkają na swojej drodze. Są napędzane jakimś nieznanym jeszcze procesem.
Sekrety pod powierzchnią
Tytan ma „piaskowe” wydmy. Ma także jeziora, rzeki, strumienie i pełny cykl hydrologiczny, choć przedrostek „hydro” odnosi się tu do metanu, a nie wody. Podobnie jak na Ziemi, płynące ciecze kształtują i rzeźbią krajobraz Tytana. Jak rozległe są jeziora największego księżyca Saturna? Jak stabilne są rzeki? Jak często pada tu deszcz? Czy występują wahania sezonowe? Uczeni mają więcej pytań niż odpowiedzi, a z czasem ich liczba będzie coraz większa.
A jak powstają tytanowe wydmy? Złożone cząsteczki, które tworzą się podczas nieznanych procesów w atmosferze Tytana, spiętrzają się, podobnie, jak ma to miejsce w przypadku ziaren piasku na Ziemi. Superszybkie wiatry, wpędzające je w ruch tworzą pustynne krajobrazy rodem z „Diuny” Franka Herberta. Wydmy te są ogromne – mają kilka kilometrów szerokości i 100 km długości. Wiemy, że wydmy te istnieją, ale nie wiemy, jaki jest ich zasięg i związek z wiatrem. Jest to na tyle skomplikowane, że nie sposób tego wyjaśnić.
Na Tytanie występują też kratery. A zależność jest prosta – im więcej kraterów ma świat, tym starsza jest jego powierzchnia. Na Tytanie występują procesy (wiatr i deszcz), które mogą powodować erozję powierzchni, znacznie ją odmładzając. Zatem jak stara jest powierzchnia Tytana? Na to pytanie także brak odpowiedzi.
Pod powierzchnią Tytana robi się jeszcze dziwniej. Księżyc ten prawdopodobnie skrywa głęboko pod powierzchnią gigantyczny, rozciągający się na cały glob, ocean z płynną wodą. Jeżeli na Tytanie są aktywne kriowulkany (jak klasyczne wulkany, ale zbudowane z lodu i wody), to może istnieć tam kompletny system zdolny do transportu cząsteczek z górnej części atmosfery aż do skał macierzystych. A jeżeli Tytan jest aktywny tektonicznie, na księżycu mogą zachodzić jeszcze ciekawsze procesy, które intrygują wszystkich badaczy. Może występować też…
Życie
Już Kurt Vonnegut napisał doskonałą powieść „Syreny z Tytana”, której tytuł oczywiście odnosił się do księżyca Saturna. Tytan jest jednym z tych miejsc w Układzie Słonecznym, w którym życie jest bardziej niż prawdopodobne.
Gdyby faktycznie udało nam się znaleźć formy życia na Tytanie, byłyby one radykalnie inne od tych, które widujemy na Ziemi – nawet bardziej ekstremalne od ekstremofili. Skoro na Tytanie jest wodny ocean, to życie może się w nim ukrywać. Z drugiej strony jest on przykryty grubą warstwą metanu i innych węglowodorów, więc gdyby jakiekolwiek życie tam powstało, musiałoby opierać się na innej chemii.
Astronomowie uważają, że na Tytanie mogą istnieć więcej niż jedna forma życia. Zarówno na powierzchni, w warunkach metanowych, jak i pod powierzchnią, w dobrze nam znanej wodzie, mogą występować organizmy żywe. Może pochodzą od wspólnego przodka? A może mają zupełnie inne drzewa genealogiczne? Niewykluczone też, że są w stanie wojny i nienawidzą się nawzajem. Aby zweryfikować, który z tych wariantów jest prawidłowy, trzeba na Tytana się wybrać.
W połowie lat 30. obecnego wieku, NASA wyśle na Tytana sondę kosmiczną Dragonfly. W ramach tej misji, dron zbada potencjalne sprzyjające życiu miejsca na powierzchni Tytana.
