Nowa analiza danych Cassini: Struktura Tytana to prawdopodobnie gruby lód pod wysokim ciśnieniem, a nie jednolity ocean

Ponowna analiza danych zebranych przez sondę kosmiczną Cassini podważa dotychczas powszechnie akceptowaną hipotezę o istnieniu globalnego oceanu ciekłej wody ukrytego pod lodową skorupą Tytana, największego księżyca Saturna. Ta zmiana paradygmatu, wynikająca z zastosowania ulepszonych technik przetwarzania sygnałów radiowych, sugeruje znacznie bardziej złożoną budowę wewnętrzną, co ma kluczowe znaczenie dla oceny potencjalnej zdolności tego świata do podtrzymywania życia.

Nowe badanie, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Nature” 17 grudnia 2025 roku, sugeruje, że wnętrze Tytana najprawdopodobniej składa się z masywnej warstwy lodu pod wysokim ciśnieniem, poprzecinanej rozległymi węglowodorowymi lub „szlamowymi” morzami, zamiast jednolitego, ciągłego zbiornika cieczy. Astronomowie wcześniej faworyzowali koncepcję podpowierzchniowego oceanu, ponieważ pomiary grawimetryczne wykonane przez Cassini wskazywały na znaczące odkształcenia księżyca pod wpływem grawitacji Saturna, co najlepiej tłumaczył obecność warstwy płynnej. Jednakże, wykorzystując nowe, bardziej precyzyjne metody analizy, naukowcy odkryli, że deformacja Tytana jest bardziej zgodna z modelem uwzględniającym lód pod wysokim ciśnieniem, który rozprasza energię inaczej niż zakładano w przypadku modelu z globalnym oceanem.

Przełomowym odkryciem było zaobserwowanie opóźnienia wynoszącego około 15 godzin pomiędzy szczytem oddziaływania grawitacyjnego Saturna a maksymalną zmianą kształtu Tytana. Wskazuje to na środowisko bardziej lepkie niż czysty ocean ciekłej wody. Główny autor pracy, Flavio Petriccione z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA (JPL), wraz ze współautorem Batiste Jounotem z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, potwierdzają, że model zawierający lód pod wysokim ciśnieniem oraz kieszenie ciekłych węglowodorów lepiej pasuje do wszystkich dostępnych danych. Te ciekłe węglowodorowe morza, które mogą osiągać temperatury do 20 stopni Celsjusza (68 stopni Fahrenheita), mogą być wystarczająco skoncentrowane, by potencjalnie wspierać prymitywne formy życia, przypominając warunki obserwowane w ziemskich kominach hydrotermalnych na dnie oceanów.

W nowym modelu, stanowiącym znaczący zwrot w dotychczasowym myśleniu, górna warstwa niskiego ciśnienia o grubości około 170 kilometrów ustępuje miejsca warstwie lodu pod wysokim ciśnieniem o miąższości 378 kilometrów, z kieszeniami szlamu i ciekłej wody wewnątrz lub pomiędzy tymi warstwami. Całkowita objętość tej wody może być porównywalna z objętością Oceanu Atlantyckiego, nawet jeśli nie jest ona skupiona w jednym zbiorniku. Tytan pozostaje jedynym księżycem w Układzie Słonecznym, który posiada gęstą atmosferę oraz ciecze na powierzchni – jeziora i rzeki złożone z ciekłego metanu i etanu, występujące w temperaturach rzędu minus 297 stopni Fahrenheita.

Chociaż niepewność co do dokładnej struktury wnętrza Tytana wciąż istnieje, nadchodząca misja NASA o nazwie Dragonfly, której start planowany jest na lipiec 2028 roku za pomocą rakiety SpaceX Falcon Heavy, ma na celu dotarcie do Tytana w 2034 roku. Zadaniem tego lądownika będzie zbadanie powierzchni i warunków sprzyjających życiu. Aparat ten, zarządzany przez Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa (APL), ma szansę rozjaśnić skład podpowierzchniowy i warunki egzystencji życia, być może dzięki wykorzystaniu sejsmometru, który dostarczy kluczowych danych do sondowania wnętrza Tytana.