A nieuwe analyse van getijdenverstoringen op Titan daagt een al lang bestaande hypothese uit: dat de in wolken gehulde maan van Saturnus een oceaan van vloeibaar water herbergt onder het oppervlakte-ijs. Maar de wetenschappers achter de analyse sluiten de mogelijkheid niet uit dat kleinere hoeveelheden ondergronds water nog steeds een thuis kunnen bieden voor buitenaards leven.
“De zoektocht naar buitenaardse omgevingen is in wezen een zoektocht naar habitats waarin vloeibaar water naast duurzame energiebronnen (chemie, zonlicht, enz.) op geologische tijdschalen bestaat. Onze nieuwe resultaten sluiten het bestaan van dergelijke omgevingen binnen Titan niet uit, maar ondersteunen eerder hun plausibiliteit”, legt de planetaire wetenschapper van de Universiteit van Washington uit. Battista’s dagboekenco-auteur van studie gepubliceerd in Naturevertelde hij GeekWire in een e-mail.
Journaux erkende dat de bevindingen 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 indicaties van de nieuwe data-analyse de afwezigheid van een mondiale oceaan binnen Titan suggereerden, stimuleerde het resultaat uitgebreide discussies, zorgvuldige dubbele en drievoudige controles en het bereiken van collega’s buiten het team voor kritische feedback, zelfs voordat deze aan anonieme peer review werd onderworpen”, zei hij. “We waren op zijn zachtst gezegd allemaal verrast.”
De verborgen oceaanhypothese van Titan dateert uit de Cassini-missie van NASA, die tussen 2004 en 2017 gegevens verzamelde over Saturnus en zijn manen. “De talrijke metingen van de zwaartekracht van Titan door het Cassini-ruimtevaartuig onthulden dat de maan een ondergrondse oceaan van vloeibaar water verbergt”, aldus de huidige versie van NASA’s Titan-webpagina.
Journaux en zijn collega’s gebruikten verbeterde en 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 die mogelijk honderden kilometers dik was, ingeklemd tussen Titans buitenste schil van lagedrukijs en een dichtere laag hogedrukijs. Deze hypothese was gebaseerd op de beste informatie die destijds beschikbaar was over de manier waarop getijdenspanningen zich binnen Titan voortplantten.
Daarentegen vindt nieuw gepubliceerd onderzoek 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 laag hogedrukijs van 378 kilometer dik.
Er kunnen zich slush en vloeibaar water bevinden in en tussen ijslagen, of tussen de diepste ijslaag en de kern van Titan. Dit geeft Journaux reden tot hoop.
“Zelfs een conservatieve smeltfractie van 1% van de hydrosfeer (om rekening te houden met de waargenomen getijdendissipatie) zou nog steeds overeenkomen met de totale volumes vloeibaar water binnen Titan, vergelijkbaar met die van de gehele Atlantische Oceaan, wat de aanwezigheid impliceert van enorme, potentieel bewoonbare ruimtes,” zei Journaux.
Journaux wees erop dat ijs de neiging heeft zouten en andere opgeloste materialen uit te sluiten als het bevriest, wat betekent dat “deze modderige, smeltende omgevingen verrijkt zouden worden met opgeloste soorten en voedingsstoffen waar het leven zich mee kan voeden, in tegenstelling tot een verdunde open oceaan.”
“Om deze redenen is er een sterke rechtvaardiging voor aanhoudend optimisme over het potentieel voor buitenaards leven op Titan,” zei hij.
Dergelijk leven zou waarschijnlijk sterk lijken op de soorten organismen die voorkomen in zee-ijs-ecosystemen op aarde. “Dit bewustzijn helpt het bereik van plausibele levensvormen en kenmerken waarop we ons moeten richten, te beperken, waardoor onze zoekstrategieën worden verfijnd en versterkt”, aldus Journaux.
Het binnenland van Titan is zeker niet het enige interessante gebied op de maan van Saturnus: Titan heeft ook meren van vloeibaar ethaan en methaan, evenals een atmosfeer die rijk is aan koolwaterstoffen. Als er leven aan de oppervlakte zou bestaan, zeggen de meeste astrobiologen dat het ook zou bestaan Er gaat niets boven het leven zoals we dat vandaag de dag kennen.
Die van NASA Dragonfly-missiedie naar verwachting in 2028 van de aarde zal opstijgen en in 2034 op Titan zal landen, zou nieuwe informatie kunnen opleveren over de omstandigheden van het oppervlak van de maan en zijn interne structuur.
Als we verder kijken dan Titan, zijn er verschillende andere ijzige manen in ons zonnestelsel waarvan wordt gedacht dat ze verborgen waterreserves bevatten, waaronder Saturnusmaan Enceladus en drie manen van Jupiter: Europa, Callisto en Ganymedes. Deze drie Joviaanse werelden zullen nauwlettend in de gaten worden gehouden door de European Space Agency Sap ruimtevaartuig (gelanceerd in 2023) en NASA Europa Clipper (gelanceerd in 2024).
Journaux hoopt dat de vandaag bekendgemaakte bevindingen andere wetenschappers zullen helpen een beter idee te krijgen van waar ze op moeten letten op al deze ijzige manen. “Aangezien ons begrip van hun interieurs 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 getijdendissipatie van Titan verhindert de vorming van een ondergrondse oceaan.” Naast Journaux zijn co-auteurs onder meer Steven D. Vance, Marzia Parisi, Dustin Buccino, Gael Cascioli, Julie Castillo-Rogez, Brynna G. Downey, Francis Nimmo, Gabriel Tobie, Andrea Magnanini, Ula Jones, Mark Panning, Amirhossein Bagheri, Antonio Genova en Jonathan I. Lunine.
