EEN nieuwe analyse van getijdenverstoringen op Titan daagt een al lang gekoesterde hypothese uit: dat de in wolken gehulde Saturniaanse maan een oceaan van vloeibaar water onder zijn oppervlakte-ijs herbergt. Maar de onderzoekers achter de analyse sluiten de mogelijkheid niet uit dat kleinere delen van het ondergrondse water toch een thuis zouden kunnen zijn voor buitenaards leven.
“De zoektocht naar buitenaardse omgevingen is in wezen een zoektocht naar habitats waar vloeibaar water naast hernieuwbare energiebronnen (chemische stoffen, zonlicht, enz.) over geologische tijdschalen bestaat. Onze nieuwe bevindingen sluiten het bestaan van dergelijke omgevingen binnen Titan niet uit, maar ondersteunen eerder hun plausibiliteit”, zegt een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Washington. Baptistentijdschrifteneen co-auteur van studie gepubliceerd in Naturevertelde GeekWire in een e-mail.
Journaux erkende dat de resultaten niet overeenkomen met conventionele wijsheid. Hij zei dat ze een ‘echte paradigmaverschuiving’ vertegenwoordigen in de manier waarop wetenschappers denken dat Titan in elkaar zit.
“Toen de eerste aanwijzingen uit de nieuwe data-analyse de afwezigheid van een mondiale oceaan in Titan suggereerden, leidde het resultaat tot uitgebreide discussies, zorgvuldige dubbele en drievoudige controles en contact met collega’s buiten het team voor kritische feedback, zelfs vóór indiening voor anonieme peer review, ” zei hij. “We waren allemaal op zijn zachtst gezegd verrast.”
De hypothese van de verborgen oceaan van Titan gaat terug tot NASA’s Cassini-missie, die tussen 2004 en 2017 gegevens verzamelde over Saturnus en zijn manen. “De talrijke zwaartekrachtmetingen van Titan door het Cassini-ruimtevaartuig onthulden dat de maan een ondergrondse oceaan van vloeibaar water herbergt”, aldus de huidige versie van NASA’s website over Titan.
Journaux en zijn collega’s gebruikten verbeterde, bijgewerkte technieken om Cassini’s radiometrische metingen aan een nieuwe analyseronde te onderwerpen – en kwamen tot een andere conclusie.
De vorige onderzoeksronde suggereerde dat er een laag vloeibaar water was, mogelijk honderden kilometers dik, ingeklemd tussen Titans buitenste schil van lagedrukijs en een dichtere laag hogedrukijs. Die hypothese was gebaseerd op de beste informatie die destijds beschikbaar was over hoe getijdenspanningen zich door het binnenland van Titan verspreidden.
Het recent gepubliceerde onderzoek vindt daarentegen onvoldoende bewijs voor zo’n grote vloeistoflaag. In plaats daarvan suggereert het dat er een bovenste laag lagedrukijs is, ongeveer 170 kilometer dik, die overgaat in een 235 mijl dikke (378 kilometer dikke) laag hogedrukijs.
Er kunnen zich slush en vloeibaar water in en tussen ijslagen bevinden, of tussen de diepste ijslaag en de kern van Titan. Dat geeft Journaux reden tot hoop.
“Zelfs een conservatieve smeltfractie van 1% van de hydrosfeer (om rekening te houden met de waargenomen getijdenverspreiding) zou nog steeds overeenkomen met de totale volumes vloeibaar water in Titan vergelijkbaar met die van de hele Atlantische Oceaan, wat de aanwezigheid van enorme potentiële bewoonbare ruimtes impliceert,” zei Journaux.
Journaux wees erop dat ijs de neiging heeft om zouten en andere opgeloste materialen uit te sluiten als het bevriest, wat betekent dat “deze slordige, bijna smeltende omgevingen verrijkt zouden worden met opgeloste soorten en voedingsstoffen waar het leven zich van kan voeden, in tegenstelling tot een verdunde open oceaan.”
“Om deze redenen zijn er sterke argumenten voor aanhoudend optimisme over het potentieel voor buitenaards leven op Titan”, zei hij.
Dergelijk leven zou waarschijnlijk het meest lijken op de soorten organismen die voorkomen in zee-ijs-ecosystemen op aarde. “Dit besef helpt het bereik van plausibele levensvormen en handtekeningen te beperken, waardoor onze zoekstrategieën worden aangescherpt en versterkt”, aldus Journaux.
Het binnenland van Titan is zeker niet het enige interessegebied van de Saturnus-maan: Titan heeft ook meren van vloeibaar ethaan en methaan, plus een atmosfeer die rijk is aan koolwaterstoffen. Als er leven aan de oppervlakte bestaat, zeggen de meeste astrobiologen van wel Er gaat niets boven het leven zoals we dat vandaag de dag kennen.
NASA’s Dragonfly-missiedie in 2028 van de aarde zal opstijgen en in 2034 op Titan zal landen, zou nieuwe inzichten kunnen verschaffen in de oppervlaktecondities van de maan en haar interne structuur.
Als we verder kijken dan Titan, zijn er verschillende andere ijzige manen in ons zonnestelsel waarvan wordt aangenomen dat ze verborgen waterreservoirs herbergen, waaronder Saturnusmaan Enceladus en drie manen van Jupiter: Europa, Callisto en Ganymedes. Deze drie Joviaanse werelden zullen nader worden bekeken door de European Space Agency Sap ruimtevaartuig (gelanceerd in 2023) en NASA’s Europa Clipper (gelanceerd in 2024).
Journaux hoopt dat de vandaag aangekondigde resultaten andere onderzoekers zullen helpen een beter idee te krijgen van waar ze op moeten letten bij al deze ijzige manen. “Aangezien ons begrip van hun interieur veel nauwkeuriger en verfijnder zal worden met toekomstige missies… laat dit resultaat ons zien hoe we met nieuwe metingen veel sterkere en preciezere beperkingen kunnen stellen aan de soorten bewoonbare omgevingen die kunnen bestaan”, zei hij.
Flavio Petricca van NASA’s Jet Propulsion Laboratory is de corresponderende auteur van de studie gepubliceerd in Nature, “De sterke getijdenverspreiding van Titan sluit een ondergrondse oceaan uit.” Naast Journaux zijn de co-auteurs Steven D. Vance, Marzia Parisi, Dustin Buccino, Gael Cascioli, Julie Castillo-Rogez, Brynn G. Downey, Francis Nimmo, Gabriel Tobie, Andrea Magnanini, Ula Jones, Mark Panning, Amirhossein Bagheri, Antonio Genova en Jonathan I. Lunine.
