Utilizzando il set di dati Cassini ora completo, Gli astronomi di Cornell hanno creato una nuova mappa topografica globale della luna di Saturno, Titano, che ha aperto nuove finestre sulla comprensione dei suoi flussi liquidi e del suo terreno. Due nuovi documenti, pubblicato il 2 dicembre in Geophysical Review Letters, descrivere la mappa e le scoperte che ne derivano.

La creazione della mappa ha richiesto circa un anno, secondo il dottorando Paul Corlies, primo autore su "Topografia e forma di Titano alla fine della missione Cassini". La mappa combina tutti i dati topografici del Titano provenienti da più fonti. Poiché solo il 9% circa di Titano è stato osservato in una topografia ad alta risoluzione, con il 25-30 percento della topografia ripresa con una risoluzione inferiore, il resto della luna è stato mappato utilizzando un algoritmo di interpolazione e un processo di minimizzazione globale, che ha ridotto errori come quelli derivanti dalla posizione del veicolo spaziale.

La mappa ha rivelato diverse nuove funzionalità su Titano, comprese nuove montagne, nessuno superiore a 700 metri. La mappa fornisce anche una visione globale degli alti e bassi della topografia di Titano, che ha permesso agli scienziati di confermare che due località nella regione equatoriale di Titano sono in realtà depressioni che potrebbero essere antiche, mari secchi o colate criovulcaniche.

La mappa ha anche rivelato che Titano è un po' più piatto - più oblato - di quanto si sapesse in precedenza, il che suggerisce che c'è più variabilità nello spessore della crosta di Titano di quanto si pensasse in precedenza.

"Il punto principale del lavoro era creare una mappa ad uso della comunità scientifica, " ha affermato Corlies; entro 30 minuti dalla disponibilità online del set di dati, cominciò a ricevere richieste su come usarlo. Il set di dati è scaricabile sotto forma di dati osservati, così come quei dati più i dati interpolati che non sono stati osservati. La mappa sarà importante per coloro che modellano il clima di Titano, studiando la forma e la gravità di Titano, e test di modelli interni, così come per coloro che cercano di comprendere le forme morfologiche della terra su Titano.

Altri autori di Cornell sull'articolo sono l'autore senior Alex Hayes, assistente professore di astronomia, il dottorando Samuel Birch e il ricercatore Valerio Poggiali.

La seconda carta, "Vincoli topografici all'evoluzione e alla connettività dei bacini lacustri di Titano, " trova tre importanti risultati utilizzando i dati topografici della nuova mappa. Il team includeva Hayes, Corli, Betulla, Poggiali, ricercatore associato Marco Mastrogiuseppe e Roger Michaelides '15.

Il primo risultato è che i tre mari di Titano condividono una superficie equipotenziale comune, nel senso che formano un livello del mare, proprio come fanno gli oceani della Terra. O perché c'è un flusso attraverso il sottosuolo tra i mari o perché i canali tra di loro lasciano passare abbastanza liquido, gli oceani su Titano sono tutti alla stessa elevazione.

"Stiamo misurando l'elevazione di una superficie liquida su un altro corpo a 10 unità astronomiche di distanza dal sole con una precisione di circa 40 centimetri. Poiché abbiamo una precisione così sorprendente, siamo stati in grado di vedere che tra questi due mari l'elevazione variava uniformemente di circa 11 metri, rispetto al centro di massa di Titano, coerente con la variazione attesa del potenziale gravitazionale. Stiamo misurando il geoide di Titano. Questa è la forma che la superficie assumerebbe sotto l'influenza della sola gravità e rotazione, che è la stessa forma che domina gli oceani della Terra, " ha detto Hayes.

Il secondo risultato dell'articolo conferma un'ipotesi avanzata da Hayes nel suo primo articolo, nella scuola di specializzazione:che i laghi di Titano comunicano tra loro attraverso il sottosuolo. Hayes e il suo team hanno misurato l'altezza dei laghi pieni di liquido e di quelli che ora sono asciutti, e ha scoperto che i laghi esistono a centinaia di metri sul livello del mare, e che dentro uno spartiacque, i fondali dei laghi vuoti sono tutti a quote più elevate rispetto ai laghi pieni nelle loro vicinanze.

"Non vediamo laghi vuoti al di sotto dei laghi pieni locali perché, se sono scesi al di sotto di quel livello, si sarebbero riempiti da soli. Questo suggerisce che c'è flusso nel sottosuolo e che stanno comunicando tra loro, "ha detto Hayes. "Ci sta anche dicendo che c'è un idrocarburo liquido immagazzinato nel sottosuolo di Titano."

Il risultato finale del documento solleva un nuovo mistero per Titano. I ricercatori hanno scoperto che la stragrande maggioranza dei laghi di Titano si trova in depressioni dai bordi taglienti che "sembrano letteralmente come se avessi preso un tagliabiscotti e praticato dei buchi nella superficie di Titano, " disse Hayes. I laghi sono circondati da alte creste, centinaia di metri di altezza in alcuni punti.

I laghi sembrano formati come il carso sulla Terra, in posti come le Everglades della Florida, dove il materiale sottostante si dissolve e la superficie crolla, formare buchi nel terreno. I laghi su Titano, come il carso terrestre, sono topograficamente chiusi, senza canali di afflusso o deflusso. Ma la Terra carsica non ha taglienti, cerchi rialzati.

La forma dei laghi indica un processo chiamato ritiro uniforme della scarpata, dove i confini dei laghi si espandono ogni volta di una quantità costante. Il più grande lago del sud, Per esempio, sembra una serie di laghi vuoti più piccoli che si sono coalizzati o conglomerati in un'unica grande caratteristica.

"Ma se queste cose crescono verso l'esterno, significa che stai distruggendo e ricreando i cerchi tutto il tempo e che i cerchi si muovono verso l'esterno con esso? Capire queste cose è secondo me il fulcro per capire l'evoluzione dei bacini polari su Titano, " ha detto Hayes.