TLDR: Zatímco křemičitanový písek na Zemi vzniká primárně obrušováním, měkčí částečky uhlíku na titanu se zřejmě naopak častěji spojují a zhutňují. Studie tuna.

Na Titan, já letěl tam

V mnoha ohledech je Titan světem podobným Zemi – a v mnoha z těchto ohledů jde o podobnost spíše povrchní. Ano, na Titanu najdeme srážky a řeky a jezera. Ale namísto tekuté vody se tu sráží a hromadítekutý metan. A podobně: ano, na Titanu najdeme hustou atmosféru složenou majoritně z dusíku. Ale druhou hlavní složkou tentokrát opět není kyslík, nýbrž zase ten metan.

Podobně je tomu i v případě rozsáhlých titanovských dun. Na Zemi jsou duny, jak nejspíše víte, složeny z písku tvořeného anorganickými křemičitany. Jenže chemické složení Titanu je určitým způsobem odlišné. A zároveň tvorba dun musí mít určité specifické mechanické vlastnosti, jinak by na ni nedocházelo. Vědátoři pod vedením Mathieu Lapôtra ze Stanfordu se tak nad složením dun Titanu zamysleli v nové studii.

Aby vznikla písečná duna, potřebujete víc než jen dlouhodobé poryvy větru. Zároveň je třeba také toho, aby tyto poryvy působily na specifický materiál, který je na naší staré dobré Zemi typicky náchylný k obrušování. Toto vzájemné obrušování mezi zrny postupně částečky zmenšuje až na, inu, písek.

Vzhledem k tomu, z čeho je dle našich poznatků složen Titan, by však zdejší zrna neměla být tvořena „písečnými“ anorganickými křemičitany, ale materiály organickými. A ty by při podobném obrušovacím procesu nakonec měly skončit jako ještě jemnější prach… Který by musel být natolik lehký, že jej písek rozfouká do atmosféry. Na vznik dun by tedy pak nedocházelo.

Jenže my vidíme, že na Titanu jsou duny dost častým jevem! Takže nějak zjevně z organických materiálů vznikat musejí…

Inspirace ze dna moře

Tady je třeba se na okamžik pozastavit u slovíčka „organický“ materiál – neznamená to, že písek/prach Titanu vzniká prděním nějakými biočichy, jde spíše o pohrobka rozdělení chemických sloučenin naorganické a anorganické. Přičemž obě mohou/nemusejí pocházet i z neživých procesů. Mezi organické sloučeniny patří třeba právě uhlovodíky, kam patří klasicky – ano, uhodli jste to – jistý metan! Popojedem.

Vzhledem k tomu, že na povrchu Titanu  duny zjevně jsou, se vědátoři museli zamyslet nad tím, jaký potenciální proces může dodat zrnům mechanicky slabších organických materiálů jejich tvrdost. Nejde o jev vycucaný zcela z prstu – i na Zemi známe něco podobného. Nikoliv však z dun pouští na povrchu planety, ale z ukládání sedimentů na mořském dně.

Tady najdeme velmi malé, zaoblené sedimentární zrna nazvaná ooidy. Vtip je v tom, že ooidy jsou obvykle složená z relativně měkkého uhličitanu vápenatého! A přesto na naší staré dobré Zemi tvoří na mořském dně ooidovské duny!

Uhličitan vápenatý v této písečné formě ovšem nevzniká tak, jako jiné formy písku skrze vzájemné obrušování zrn, ale naopak jde o tzv. akreční útvary, čili v podstatě zrna vznikající nabalováním menších částic na sebe. Spíše než o písek, jako ho známe, jde tedy o malé… sněhové koule. A v případě Titanu to může platit mnohem doslovněji, než jsme doposud čekali!

Benzínka plná dun

Podle modelů vědátorů by totiž podobnou akrecí menších částeček do větších mohly vznikat i částečky tvořící písečné duny na povrchu saturnského měsíce. Zdejší písečné částečky se vzájemným srážením totiž obrušují jenom občas – jindy se naopak zhutňují do větších shluků a udržují se vzájemně v rovnovážné velikosti.

To by vysvětlovalo, proč na Titanu vidíme aktivní písečné duny v určitých velikostech a tvaru, který působí stabilně… A musí za ním stát proces fungující nejméně po tisíce (realisticky spíše po stamiliony) let. Co abrazi přepne do zhutňování? Jsou to nejspíše roční období existující na Titanu. Katalogizace dun v průběhu času by nám tak mohla říct i víc o titanském klimatu!

Přemíra metanu a uhlovodíků obecně mimochodem dělá z Titanu potenciální masivní benzínku–nikoliv Mars, ale Titan by byl nejen dle mě výhodný pro co nejaktivnější kolonizaci! Titan je, pravda, asi desetkrát dál, ale mohl by se setsakra vyplatit – a pohánět naši kolonizaci i dalších světů.

A bylo by nakonec vlastně překvapivé, kdyby těleso, na kterém je substance, která nám může otevřít okna vesmíru dokořán… na sobě neměla žádné duny!

[Ladislav Loukota, JRN]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je [email protected]