Kategoriler
Bilim & İnsan

Titan: Atmosferi olan okyanusla kaplı uydu

Titan, Satürn'ün en büyük ve Güneş sisteminin ikinci en büyük uydusu. Birincilik Jüpiter'in Ganymede uydusuna ait. Titan, yüzeyinde sıvı olduğu doğrulanan nadir nesnelerden biri ve atmosferi olduğu bilinen tek uydu. Hollandalı Christiaan Huygens tarafından 1655'de keşfedildi ve 1944'de Gerard Kuiper uydunun atmosferi olduğunu buldu. Titan Ay'dan %80 daha kütleli ve %50 daha geniş. Geniş bir atmosfere sahip olduğundan normalden büyük görünüyor ancak gerçek boyutu bile aslında en küçük gezegen Merkür'den yüksek. Yine de kütlesi %40 kadardır çünkü 1,35 m/s2 ile Titan'ın yoğunluğu Ay'dan bile düşük ve dolayısıyla yer çekimi de öyle.

Titan'a iniş yaptık

Titan'ın metan karlarıyla kaplı dağları.
Titan'ın metan karlarıyla kaplı dağları. (Görsel: ESA/NASA/JPL)

Titan'ı keşfeden astronomun adını taşıyan Huygens uzay sondası 2005'te 2,5 saatlik atmosfer geçişiyle Titan'ın yüzeyine indi. Konumu kurumuş göl yataklarından biri oldu. Eski bir göl olduğu yuvarlak çakıllardan anlaşıldı, tıpkı Dünya sularındaki gibi. Cassini'den gelen sonraki fotoğraflar Titan'ın güney kutbuna yakın yerinde metan gölleri olduğunu doğruladı. Keşfedilen ilk göllerden biri Ontario Lacus'tur ve 15.000 km2 ile Van gölünün 4 katı. Yüksek ovalardan göllere akan sıvı hidrokarbonlar Dünya'daki gibi geride delta birikintileri oluşturuyor. Titan'ın yüksek atmosfer basıncı ve düşük yerçekimi Dünya'dan büyük dalgalar oluşmasına izin verirken Ontario Lacus neredeyse ayna gibi dalgasız olmasıyla şaşırtır.

Titan'ın kuzey kutbunun 15 yıllık kıştan çıkmasıyla Jingpo Lacus adında bir göl daha keşfedildi. Gölden yansıyan Güneş ışıkları doğrudan Cassini'nin merceğine çarpmıştı. Titan'ın keşfedilen en büyük gölü 400.000 km2 ile Kraken Mare'dir (Türkiye'nin yarısı). İkinci en büyük gölse 126.000 km2 ile Ligeia Mare'dir. Bu göller 50 metre ile 200 metre arasında derinlikte ve girdapları bile var. Özellikle Kraken Mare, Dünya'daki Cebelitarık'a benzer ince bir ayrıma sahip.

İLGİLİ:  SpaceX Falcon Heavy fırlatmasıyla uzayda bir ilki başaracak

Titan okyanusla kaplı

Organik dolu atmosferi ve yüzeyinin altında donmuş su buzundan ince bir katmanı ve onun altındaysa geniş bir okyanus katmanı var. Titan'ın yeşil renkli sulu silikat çekirdeği 2.000 km yarıçapa sahip.
Yüzeyinin altında donmuş su buzundan ince beyaz bir katman ve onun altındaysa geniş bir okyanus katmanı var. Titan'ın yeşil renkli sulu silikat çekirdeği 2.000 km yarıçapa sahip. (Görsel: ASA/JPL/SSI)

İri yapısı ve düşük yoğunluğu Titan'ın iç yapısının yarı yarıya su buzundan oluştuğuna işaret ediyor. Titan'ın iç yapısı diğer büyük uydular gibi katmanlı ve bu katmanlardan birinde su ve amonyak dolu sıvı okyanus bulunur. Dünya'nın çekirdeği ile kabuğu arasındaki magma katmanı gibi. Bu sıvı katman atmosferden yansıyan aşırı düşük frekanslı radyo dalgaları ile Cassini tarafından keşfedildi. Titan'ın yüzeyi düşük frekanslı radyo dalgalarını yansıtmada iyi değildir ancak sıvı buz iyi bir yansıtıcıdır. Bir diğer ipucu Titan'ın yüzeyinin hareket ediyor olmasında gizli. Yüzeyin çekirdeğe bağlı olmadığını ve sıvı okyanusun üzerinde yüzdüğünü gösteriyor.

Jüpiter'in Europa uydusu yaşama elverişli uydulardan ancak Titan biraz daha farklı. Uydunun iç yapısı manyetik alan üretmiyor yani uydu Güneş radyasyonuna açık. Ancak Satürn'e yakın uçması onun manyetosferinden yararlanmasını ve Güneş rüzgarlarını engellemesini sağlıyor. Satürn'ü dönmesi 15 gün 22 saat süren Titan'ın yörüngesi tam daire değildir ve eğiktir. Bu da bir çarpışma yaşadığını gösterir. Bu çarpışmanın Satürn'ü vurduğu ve diğer uydularını yok ederken Titan'ı sağ bıraktığı düşünülüyor. Iapetus ve Rhea gibi orta boyutlu uydular bu çarpışmayla oluştu.

Kütleçekim kilidi Satürn'den bakıldığında Titan'ın yalnızca tek yüzünün görülmesini sağlar. Aynı durum Ay için de geçerli. Kalın atmosferi nedeniyle Satürn'den Titan'ın yüzeyini görmek zordur ve kütleçekim kilidi nedeniyle Titan'dan bakıldığında ise Satürn kıpırdamıyor gibi görünüyor.

İLGİLİ:  Soğuk olması gereken Jüpiter neden sıcak?

Titan'ın sıra dışı atmosferi

Titan kalın atmosferi olmadan işte böyle görünüyor. Görüntü Cassini'nin kızılötesi dedektörüyle 13 yıldır topladığı verilerden elde edildi.
Titan, kalın atmosferi olmadan işte böyle görünüyor. Görüntü Cassini'nin kızılötesi dedektörüyle 13 yıllık verilerden elde edildi. (Görsel: NASA / JPL-Caltec)

Titan bir uydu olmasına rağmen atmosfere sahip. Belirgin bir atmosferi olduğu bilinen tek uydu. Dünya'dan 2,5 kat küçük olmasına rağmen atmosferi 1,19 kat daha büyük. Ancak zayıf yer çekimi nedeniyle atmosferini fazla kendine çekemez. Dahası 1,45 atm ile yüzey basıncı Dünya'dan %45 yüksektir ve bu da atmosferi iter. Tüm bunlar Titan'ın atmosferinin uzaya doğru genişlemesine yol açıyor. Dünya'da mezosfer 120 km'de biterken Titan'da 600 km'ye uzanır. Geniş atmosfer uzay araçları için de zorluk yaratıyor. Cassini yaklaşık 1.000 km uzaktan uçmasına rağmen Titan'ın çekimine kapılmamak için yörünge değişikliği yaptı.

Venüs gibi Titan'ın atmosferi kendisinden hızlı döner. Uydu kendi etrafında 16 günde dönerken kutuplardaki atmosfer hızı 9 saattir. Bu hızlı dönüş kutup vorteksi denen durmayan hortumlar yaratıyor.

Titan'ın atmosferi turuncudur. İçeriği %98,4 nitrojen ve kalanı ise metan ve hidrojen. Ancak üst atmosferde metan UV ışıkları ile hidrokarbona dönüşüyor ve atmosferi turuncuya boyuyor. Titan'ın metan kaynağının ömrü 50 milyon yıl olarak ölçüldü ancak Güneş sisteminin milyar yıllık yaşına göre çok kısa olduğundan Titan'daki metanın sürekli yenilendiği düşünülüyor. Tahmini kaynak kriyovolkanlar. Ancak potansiyel canlılardan da geliyor olabilir.

Metan yağmurları ve denizler

Titan'ın kutup bölgesinin su haritası.
Titan'ın kutup bölgesinin su haritası. (Görsel: NASA / JPL-Caltec)

Titan'ın yüzeyi -183 santigrat dereceyle oldukça soğuk. Bunun iki ana nedeni var: Güneş'e uzaklık ve kalın atmosfer. Aslında yoğun metan sera etkisi yaparak Güneş'i hapsetmeli ve ısıyı yükseltmelidir ancak Titan, Dünya'nın aldığı Güneş'in %1'ini aldığından ve yüzeye ancak %0,1'i ulaştığından ortaya buzdan bir uydu çıkıyor. Bu yüzden Titan'da eğer su varsa erime ve buharlaşma olmayacak ve donmuş halde kalacaktır. Peki Titan nasıl bulutlara sahip?

İLGİLİ:  Iceye uyduları dünyanın her bir karesini izlemeye alıyor

Titan'da bulut olması ilginç gelebilir çünkü düşük ısı nedeniyle su buharlaşması yoktur. Bu bulutlar Dünya'daki gibi su buzu değil metandan oluşuyor. Bu metan bulutları Titan'a metan yağmurları indirir. Uydunun sıcaklığı metanın sıvı durumda kalmasını sağlıyor. Metan -182,5 derecede donarken -161,5 derecede kaynar. Isı ve yüksek yüzey basıncı nedeniyle Titan'da hidrokarbon göller ve denizler var. Hatta Titan, Dünya'dan sonra gölü olduğu keşfedilen ilk uzay nesnesidir.

Titan'ın yüzey özellikleri

Ufuktaki Satürn ile Titan'daki bir gölün sanatsal çizimi.
Ufuktaki Satürn ile Titan'daki bir gölün sanatsal çizimi.

Titan 4 milyar yıl önce oluştu ancak yüzeyi 100 milyon kadar gençtir. Bunun nedeni kriyovolkanlardan Titan'ın yüzeyine çıkan su ve amonyaktır. Dünya'daki magmadan çıkan lav gibi bu maddeler de yüzeye ulaştığında donuyor ve yeni bir katman oluşturarak yüzeyi yeniliyor. Satürn'ün gelgit etkisinin Titan'da deprem yarattığı düşünülür ve Huygens gezerken böyle bir sarsıntı yaşadı ancak henüz kanıtlanamadı.

Huygens ayrıca Titan'a indiğinde biraz zıpladı. Bu da yüzeyin ince kabuklu kar gibi olduğunu düşündürür. Su ve amonyak karışımı lavdan daha akışkan olduğundan ondan uzağa yol alıyor ve Titan'ın dağları bu yüzden daha düzleşmiş haldedir ve volkanları Dünya'dan alçaktır. 1,7 km derinliğiyle Sotra Patera bu volkanlardan biri.

Mithrim Montes, Titan'ın en büyük sıradağı ve 3.337 metre yüksekliğinde. Bu yükseklikteki dağlar metan karıyla kaplılar. Titan'da birçok vadi, kum tepesi ve geçitler var. Kızılötesi kameralar uydudaki koyu maden yataklarını bile gösterdi. Titan genel olarak birçok yönden Dünya'ya benziyor ve Dünya'nın ilk zamanlarını yansıttığına inanılıyor.


Referanslar:

  1. https://solarsystem.nasa.gov/news/1517/saturn-and-titan-resources/
  2. https://svs.gsfc.nasa.gov/12736
  3. https://solarsystem.nasa.gov/resources/870/views-of-titan-from-different-altitudes/?category=moons/saturn-moons_titan

Yazar Ayberk Göktürk

Genellikle modern tarih, yakın tarih ve popüler bilim üstüne içerikler üretiyor. Özel ilgi alanları arasında Kuzey Afrika ve Güney Amerika'nın sömürge tarihi ve Avrupa'daki eski monarşiler yer alıyor.