טיטאן, הירח הגדול ביותר של שבתאי, הוא הגוף היחיד מלבד כדור הארץ שעל פניו נמצאו אגמים שלמים במצב צבירה נוזלי. אבל האגמים של טיטאן הקפוא אינם מורכבים ממים – הם מורכבים ממתאן, אתאן וחנקן נוזלים.
ב-2013, הגשושית קאסיני, שחוקרת את מערכת שבתאי מאז 2004 וצפויה לצלול אל מותה בספטמבר, שלחה תמונות רדאר של ימת ליגאיה (Ligeia Mare), הימה השנייה בגודלה בטיטאן. התמונות חשפו אזורים בהירים שהופיעו במתאן הכהה – ואז נעלמו שוב. לתופעה המסתורית, שזכתה לשם הרומנטי "איים קסומים", הוצעו מספר הסברים אפשריים, כולל גלים, שינויים במפלס הימה ושינויים בקרקעית הימה (וכמובן שהרשת הציעה מספר הסברים משל עצמה, כולל מדוזות טיטאניות וספינות של הצי הטיטאני).
כעת, צוות בינלאומי של חוקרים הראה שתערובת של חנקן, מתאן ואתאן אינה יציבה בלחצים ובטמפרטורות שאמורים להתקיים במעמקי ימת ליגאיה, שבקוטב הצפוני של הירח. הלחץ האטמוספרי מתחת לימה מפריד את החנקן מהאתאן, כך שחנקן גזי משתחרר במעמקים – ועושה את דרכו לפני השטח בצורה של בועות.
ואם התופעה הזאת נשמעת לכם מוכרת, אתם לא טועים: זה בדיוק מה שקורה כששותים משקאות מוגזים. פתיחת בקבוק קולה, למשל, מביאה לירידה חדה בלחץ. הירידה בלחץ מפרידה בין המים לפחמן הדו-חמצני, שמשתחרר אל פני השטח כבועות (לפעמים על החולצה). בשנים האחרונות יש אפילו טרנד של משקאות מוגזים לאניני-טעם, כמו יינות מבעבעים יקרים, שמשתמשים בחנקן במקום בפחמן דו-חמצני – ממש כמו בטיטאן.
לפי המחקר החדש, שמתפרסם בכתב העת Nature Astronomy, בועות החנקן העונתיות בימת ליגאיה יכולות לכסות שטח אדיר של עד מאות קילומטרים רבועים, בהתאם לתנאי מזג האוויר בטיטאן.
legea.jpg
חשמל בחלל: הדיונות המוזרות בירח טיטאן
ואלה לא כל החדשות מהעולם המוכר והמוזר ביותר במערכת השמש. מחקר נוסף שמתפרסם Nature Geoscience טוען שהחולות בטיטאן עשויים להיות דביקים כתוצאה מחשמל סטטי. כן, תאורטית ארמונות בחול של טיטאן יכולים להחזיק מעמד במשך חודשים – גם בלי מים שישמשו כדבק. מעשית, המחקר עשוי לספק הסבר להיווצרותן של דיונות בגובה עשרות מטרים בטיטאן, שנוצרות בכיוון ההפוך מכיוון הרוח.
בנוסף לגופי המתאן הנוזלי, טיטאן מכוסה בדיונות ובמישורים של חול העשוי ממגוון תרכובות אורגניות, כלומר תרכובות של פחמן ומימן. כמו הרבה חומרים אחרים, גם חול יכול לצבור מטען חשמלי כתוצאה מחיכוך, כמו שקורה, למשל, במהלך סופות חול בכדור הארץ.
האפקט הזה, שנקרא "אפקט טריבואלקטרי", זניח בכדור הארץ בגלל ההרכב הכימי של החול, הלחץ האטמוספרי וכוח הכבידה המקומיים. אבל כוח הכבידה בטיטאן חלש פי שבעה מזה של כדור הארץ, הלחץ האטמוספירי גדול יותר, האוויר יבש וקר, והחול עצמו תפוח ואוורירי יותר.
כל אלה יוצרים תנאים מושלמים לחשמול: גרגירי חול טיטאני מועפים באוויר בקלות רבה יותר, מתחככים זה בזה בעוצמה רבה יותר ולכן גם מעבירים יותר אלקטרונים מצד לצד. לטענת החוקרים, כאמור, חשמל סטטי משחק תפקיד מרכזי בעיצוב פני השטח של טיטאן, והוא יכול לספק הסבר להיווצרותן של דיונות בגובה עשרות מטרים, שנוצרות בכיוון ההפוך מכיוון הרוח בטיטאן.
"התגליות החדשות האלה ממשיכות להפתיע אותנו", אומר פרופ' עודד אהרונסון, ראש המרכז למדעים פלנטריים במכון ויצמן למדע, בהתייחסו לשני המחקרים, "ולהראות שפני השטח של טיטאן יותר מורכבים ובלתי צפויים מהציפיות שלנו".
בעקבות הצילומים ששידרה הגשושית האירופית הויגנס בינואר 2005, צפו בהדמיית פני השטח של טיטאן.