Akuifer es di Titan mengubah curah hujan metana

NASA dan European Space Agency (ESA) Cassini misi telah mengungkapkan ratusan danau dan laut yang tersebar di wilayah kutub utara dari bulan Saturnus, Titan.Danau ini diisi dengan air tidak tetapi dengan hidrokarbon, bentuk senyawa organik yang juga ditemukan secara alami di Bumi dan termasuk metana.Sebagian besar cairan di danau Titan diperkirakan diisi ulang dengan curah hujan dari awan di atmosfer bulan.Tapi bagaimana cairan bergerak dan siklus melalui kerak Titan dan suasana masih relatif tidak dikenal.
Sebuah studi terbaru yang dipimpin oleh Olivier Mousis dari University of Franche-Comté di Prancis meneliti bagaimana curah hujan metana Titan akan berinteraksi dengan bahan es dalam reservoir bawah tanah.Mereka menemukan bahwa pembentukan bahan yang disebut clathrates perubahan komposisi kimia dari limpasan hujan yang biaya hidrokarbon ini "akuifer." Proses ini mengarah pada pembentukan waduk propana dan etana yang dapat disisipkan kedalam beberapa sungai dan danau.

"Kami tahu bahwa sebagian besar danau di permukaan Titan bisa saja dihubungkan dengan tubuh tersembunyi cairan di bawah Titan kerak, tapi kita hanya tidak tahu bagaimana mereka akan berinteraksi," kata Mousis."Sekarang, kami memiliki ide yang lebih baik dari apa ini danau atau lautan tersembunyi bisa seperti."
Mousis dan koleganya di Cornell University di Ithaca, New York, dan NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) di Pasadena, California, model bagaimana reservoir bawah permukaan hidrokarbon cair akan menyebar, atau menyebar, melalui Titan berpori kerak es.Mereka menemukan bahwa di bagian bawah reservoir asli, yang berisi metana dari curah hujan, reservoir kedua akan membentuk perlahan.Waduk sekunder ini akan terdiri dari klatrat.

Clathrates adalah senyawa di mana air membentuk struktur kristal dengan kandang kecil yang menjebak zat lain seperti metana dan etana.Clathrates yang mengandung metana ditemukan di Bumi dalam beberapa sedimen kutub dan laut.Pada Titan, tekanan permukaan dan suhu harus memungkinkan clathrates terbentuk ketika hidrokarbon cair bersentuhan dengan air es, yang merupakan komponen utama dari kerak bulan.Lapisan klatrat ini bisa tetap stabil jauh di bawah beberapa mil di bawah permukaan Titan.
Salah satu sifat khas clathrates adalah bahwa mereka menjebak dan membagi molekul menjadi campuran fasa cair dan padat dalam proses yang disebut fraksinasi.Waduk bawah permukaan klatrat Titan akan berinteraksi dengan dan fraksinasi metana cair dari danau hidrokarbon asli bawah tanah, pelan-pelan berubah komposisinya.Akhirnya akuifer metana asli akan berubah menjadi propana atau etana akuifer.

"Studi kami menunjukkan bahwa komposisi reservoir bawah tanah cair Titan dapat berubah secara signifikan melalui interaksi mereka dengan bawah permukaan es, asalkan waduk terputus dari atmosfer selama beberapa waktu," kata Mathieu Choukroun dari JPL.
Yang penting, transformasi kimia berlangsung di bawah tanah akan mempengaruhi permukaan Titan.Danau dan sungai diberi makan oleh mata air dari propana atau etana reservoir bawah permukaan akan menunjukkan jenis yang sama dari komposisi, sedangkan yang diberi makan oleh curah hujan akan berbeda dan mengandung fraksi yang signifikan dari metana.Ini berarti peneliti dapat menguji komposisi danau permukaan Titan untuk belajar sesuatu tentang apa yang terjadi di bawah tanah, kata Mousis.