Een nieuwe analyse van getijdenverstoringen op Titan daagt een al lang bestaande hypothese uit: dat de in wolken gehulde Saturniaanse maan een oceaan van vloeibaar water onder zijn oppervlakte-ijs herbergt. Maar de wetenschappers achter de analyse sluiten de mogelijkheid niet uit dat kleinere hoeveelheden ondergronds water toch een thuis kunnen bieden voor buitenaards leven.
“De zoektocht naar buitenaardse omgevingen is in wezen een zoektocht naar habitats waar vloeibaar water naast duurzame energiebronnen (chemisch, zonlicht, enz.) over geologische tijdschalen bestaat. Onze nieuwe resultaten sluiten het bestaan van dergelijke omgevingen binnen Titan niet uit, maar ondersteunen eerder hun plausibiliteit”, zegt planetoloog aan de Universiteit van Washington. Baptiste-tijdschrifteneen co-auteur van de studie gepubliceerd in Naturevertelde GeekWire in een e-mail.
Journaux erkende dat de resultaten niet overeenkomen met de 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 binnen Titan suggereerden, leidde het resultaat tot uitgebreide discussies, zorgvuldige dubbele en drievoudige controles en het contacteren van collega’s buiten het team voor kritische feedback, zelfs voordat ze werden ingediend voor anonieme peer review,” zei hij. “We waren op zijn zachtst gezegd allemaal verrast.”
De hypothese over de verborgen oceaan van Titan gaat terug op 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 verbergt”, aldus de huidige versie van NASA’s webpagina over Titan.
Journaux en zijn collega’s gebruikten verbeterde, moderne technieken om Cassini’s radiometrische metingen aan een nieuwe analyseronde te onderwerpen – en kwamen tot een andere conclusie.
De eerdere 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. Die hypothese was gebaseerd op de beste informatie die destijds beschikbaar was over hoe getijdenspanningen zich door het binnenland van Titan verspreidden.
Het nieuw gepubliceerde onderzoek vindt daarentegen onvoldoende bewijs voor een vloeistoflaag van deze omvang. 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 getijdendissipatie) zou nog steeds overeenkomen met de totale volumes vloeibaar water in Titan, vergelijkbaar met die van de gehele Atlantische Oceaan, wat de aanwezigheid van enorme potentiële bewoonbare ruimtes impliceert,” 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, bijna smeltende omgevingen verrijkt zouden zijn met opgeloste soorten en voedingsstoffen waar het leven zich van 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 het meest lijken op de soorten organismen die voorkomen in zee-ijs-ecosystemen op aarde. “Dit besef helpt het aantal plausibele levensvormen en handtekeningen waarop we ons richten te beperken, waardoor onze zoekstrategieën worden aangescherpt en versterkt”, aldus Journaux.
Het binnenste van Titan is zeker niet het enige interessante gebied van de Saturnusmaan: 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 dat dat zo zou zijn Er gaat niets boven het leven zoals we dat vandaag de dag kennen.
NASA’s Dragonfly-missiedat in 2028 van de aarde zal opstijgen en in 2034 op Titan zal landen, zou nieuwe inzichten kunnen verschaffen over de toestand van het oppervlak van de maan en de interne structuur ervan.
Als we verder kijken dan Titan, zijn er verschillende andere ijzige manen in ons zonnestelsel waarvan wordt gedacht dat ze verborgen waterreservoirs herbergen, waaronder de Saturnusmaan Enceladus en drie manen van Jupiter: Europa, Callisto en Ganymedes. Deze drie Joviaanse werelden zullen van dichtbij worden bekeken door de Europese Ruimtevaartorganisatie Sap ruimtevaartuig (gelanceerd in 2023) en NASA’s Europa Clipper (gelanceerd in 2024).
Journaux hoopt dat de vandaag aangekondigde resultaten andere wetenschappers zullen helpen een beter idee te krijgen van waar ze op moeten letten bij al deze ijzige manen. “Aangezien ons begrip van hun interieurs veel nauwkeuriger en verfijnder zal worden met komende 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 sluit een ondergrondse oceaan uit.” 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.
