בשונה ממרבית הירחים במערכת השמש, לטיטאן, ירחו הגדול של שבתאי, יש אטמוספרה עבה ונוף דינמי. האטמוספרה של טיטאן, שמגיעה על פני השטח ללחץ גבוה פי 1.5 מהלחץ בגובה פני הים בכדור הארץ, מכילה בעיקר חנקן ומעט מתאן שמקורו אינו ידוע. בתנאי הקור הקיצוני השורר במרחק כה רב מהשמש, הלחץ הזה מאפשר לגז המתאן להתעבות לנוזל וליצור נחלים ואף אגמים.
3 צפייה בגלריה
עולם מסקרן במיוחד, עם אטמוספרה, נוזלים זורמים ונוף דינמי. הירח טיטאן בצילום של החללית קסיני
(צילום: נאס"א)
בשונה מהנופים האלה, שעוצבו בהשפעת תהליכים אטמוספריים הניזונים מחום חיצוני, המגיע מהשמש, חוקרים מארצות הברית סבורים כי זיהו כעת ממצאים גיאולוגיים בפני השטח שעשויים להעיד על קיומו של מקור חום פנימי בטיטאן. המדענים טוענים כי זיהו שקעים הדומים למכתשי פגיעה של מטאוריטים, אך נבדלים מהם במבנה הטופוגרפי ובדפוס שהם יוצרים. המכתשים אותרו באמצעות עיבוד ופענוח נתונים מאנטנת המכ"ם של הגשושית קאסיני, שחקרה את שבתאי וירחיו והושמדה לפני כמה שנים בהתרסקות מתוכננת לתוך שבתאי. ריכוז המכתשים נמצא בקרבת הקוטב הצפוני של טיטאן וייתכן שכמה מכתשים דומים בצורתם נצפו גם ליד הקוטב הדרומי.
בתמונות המכ"ם רואים כי למכתשים הללו יש מבנה היקפי עגלגל, וניכר כי חלקם מתמזגים יחד למבנה מורכב. שולי המכתשים גבוהים מסביבתם הקרובה. המבנים הללו מזכירים מאוד את מכתשי הקריסה שנוצרו בכדור הארץ מהתפרצויות געשיות, כגון מכתשי קלדרה (Caldera) או מכתשי מאר (Maar). הראשון נוצר מקריסה לתוך תא מַגְמָה תת-קרקעי שהתרוקן בעקבות התפרצות געשית, והשני נוצר מקריסה לתוך חלל שנוצר עקב פיצוץ שהתרחש כשמַגְמָה חדרה לתוך שכבת מי תהום וחיממה אותם לקיטור. ברכת רם בצפון רמת הגולן היא דוגמה למכתש מאר.
המכתשים שזוהו בטיטאן נמצאים באזורים מישוריים הסמוכים לאגמי המתאן הנוזלי, לכן נוטים להניח בסבירות גבוהה יחסית שמדובר במכתשי מאר. בעבר זוהה בטיטאן מקום אחר שנראה כהר געש ובליבו יש מכתש קלדרה גדול. המכתש הזה אינו דומה למכתשים שנמצאו כעת, אך עצם קיומו של הר געש בטיטאן מתיישב עם הטענה שהמכתשים החדשים שזוהו נוצרו גם הם מפעילות געשית. כמו כן, חלקם נראים צעירים מאוד, דבר שמרמז כי האירועים הגעשיים התרחשו בעבר הלא רחוק ואולי עדיין מתקיימים.
3 צפייה בגלריה
תופעה אוניברסלית. הדמיות המכ"מ של כמה מכתשים על טיטאן (למעלה משמאל) בהשוואה למכתשים על מאדים (למעלה מימין) ובכדור הארץ (למטה)
(צילום: מתוך המחקר)
הירח טיטאן וכוכב הלכת שבתאי
(הדמיה: נאס"א)
אפשרות של חיים?
אם אכן פירוש התצפיות מדויק, הימצאותם של מכתשי הקריסה הגעשית מעידה על האפשרות שקיים בירח של שבתאי מקור חום פנימי שהניע את ההתפרצות. החוקרים משערים כי העובדה שהפעילות מתרחשת באזורי הקטבים נובעת מכך שצורתו הכדורית של טיטאן פחוסה מעט בשני קצות ציר הסיבוב שלו (כלומר הקטבים). עקב המבנה הפחוס, הרדיוס ממרכז טיטאן לקטבים קצר יותר מהרדיוס אל קו המשווה, ועל כן קרום הקרח בהם עשוי להיות דק יותר לעומת אזורים בקו המשווה. מכיוון ששינוי הטמפרטורות עם ההעמקה תלול יותר בקטבים, הטמפרטורות עשויות להיות גבוהות יותר לעומת אזורים בקו המשווה כבר בעומק רדוד יחסית.
חשוב לזכור כי בשונה ממה שמתרחש בכדור הארץ כשלבה מתפרצת אל פני השטח, בירח הזה לא מדובר בהתפרצות של סלע מותך אלא בפעילות הקרויה "געשיות-קרחית" (Cryovolcanism) שבה החומר המתפרץ הוא בעיקר מים. מכיוון שהקרום בטיטאן עשוי בחלקו הגדול מקרח מים ומתרכובות אורגניות, אפשר להסיק שהחום במעמקי הירח התיך את המוצקים הללו והפך אותם לנוזל ואולי אף לגז. כך שלפי התיאוריה הזאת, החומר שהתפרץ אל פני השטח של טיטאן ויצר את הקריסה היה פשוט מים נוזליים, אולי בליווי של מתאן וגזים אחרים שנפלטו לאטמוספרה.
3 צפייה בגלריה
מחזק את הסברה שמדובר בפעילות געשית. הדמיית מכ"מ של מכתש קלדרה שהחללית קסיני צילמה על טיטאן ב-2010
(צילום: NASA/JPL-Caltech/USGS/University of Arizona)
אם כל זה נכון, העדות הזו לפעילות געשיות-קרחית צעירה עשויה לתרום להבנת מקור גז המתאן באטמוספרה של טיטאן ולחזק את ההשערה על קיומו של מעין אוקיינוס נוזלי מתחת למעטה הקרח היבשתי. קיומם של מקור חום פנימי פעיל, מים נוזליים, ותרכובות אורגניות במעמקי טיטאן מסמנים אותו כיעד מרכזי למשימות מחקר עתידיות לחיפוש אחרי חיים במערכת השמש.
רואי נאור, מכון דוידסון לחינוך מדעי
