太陽系惑星９つの中の土星サタン（Satan）
その土星の衛星の中で一番大きいタイタン（Titan)
そのタイタンは、温室効果ガスであるメタンがどのように温まり、大気中を循環しているかを研究するための自然な実験室だとのことです。ここで得られる情報は地球上で起こっているこのようなプロセスについて重要な示唆が得られるとのことです。
- Study: Saturn’s Moon Titan Has Huge Layer of Methane-filled Ice
- 研究結果： 土星の衛星タイタンにはメタンで満たされた巨大な氷の層がある（和訳）
Study: Saturn’s Moon Titan Has Huge Layer of Methane-filled Ice
New research suggests Saturn’s moon Titan has a thick ice cover that could be warming lower areas and supporting molecular growth.
Scientists at the University of Hawaii carried out the new study. It appears in The Planetary Science Journal. The findings add to existing evidence that Titan may hold the right mix of materials to support possible life.
No life forms have been confirmed on Titan, a cold, icy world. But past studies suggest the moon now has a large layer of ice that once supported widely flowing water on the surface. Titan is also thought to contain a dense atmosphere rich in nitrogen and methane, both of which are found in Earth’s own atmosphere.
NASA reports Saturn has a total of 146 moons orbiting it, more than any other planet. Titan, an ice giant, is the largest of them.
For more than 10 years, NASA’s Cassini spacecraft studied Saturn “and its complex system of rings and moons,” the space agency said. The new study used NASA data to closely examine surface details of Titan.
The researchers used computer modeling to examine different elements of Titan’s surface. One of the main discoveries was that many craters examined on Titan’s surface were not as deep as some other moons. The team reported that in some cases, craters were hundreds of meters shallower, or less deep, than scientists expected. In addition, only 90 craters were identified on the whole moon.
“This was very surprising because, based on other moons, we expect to see many more impact craters on the surface,” said University of Hawaii’s Lauren Schurmeier, who led the study.
She said the research team had also expected to see much deeper craters. “We realized something unique to Titan must be making them become shallower and disappear relatively quickly,” she said.
Computer modeling carried out by the researchers showed how the surface might have changed to remove signs of major impact craters. The researchers said one of the most likely causes of such change was that the moon’s icy surface is covered with a thick layer of solid water ice, with methane gas trapped inside.
The team said the data examinations suggest Titan has a methane-filled icy crust that is from five to 10 kilometers thick. The modeling operations run by the scientists produced images that looked similar to crater formations on Titan’s surface.
Schurmeier said the methane crust, “warms Titan’s interior” and can cause surprisingly fast changes to the surface structure. Schurmeier noted, for example, that crater shallowing on Titan is believed to be happening at a rate “that is close to that of fast-moving warm glaciers on Earth.”
The surface of Titan is estimated to be about minus 179 degrees Celsius. Because of this extreme cold, liquids on the moon’s surface take the form of ice, with methane gas locked inside, the researchers said. This gas could help warm surface levels beneath, possibly permitting molecules to rise toward the surface.
Schurmeier said studying the thickness of Titan’s icy crust is important because it might help explain how the moon’s atmosphere began to develop. The measurements could also provide additional information on Titan’s changing climate.
“Titan is a natural laboratory to study how the greenhouse gas methane warms and cycles through the atmosphere,” she said. The resulting information, she added, can provide important insights about such processes happening on Earth.
NASA’s Cassini spacecraft ended it mission in 2017, when it crashed into Saturn’s atmosphere. But the U.S. space agency has plans to send another explorer to Titan in 2028. That mission calls for a spacecraft called Dragonfly to travel to Titan to observe many different areas. The planned explorer, called a rotorcraft, operates similar to a helicopter.
Words in This Story
layer – n. an amount of something covering a surface
crater – n. a hole left in the ground by an object that hits it with a huge force
impact – n. the force or action of one object hitting another
unique – adj. different from everyone and everything else
crust – n. a hard, dry layer of the surface of something
glacier – n. a large mass of ice that moves very slowly, usually down a hill or valley
研究結果： 土星の衛星タイタンにはメタンで満たされた巨大な氷の層がある（和訳）
土星の衛星タイタンには厚い氷に覆われた部分があり、それが低地を暖め、分子の成長を支えている可能性を示唆する新たな研究が発表されました。
ハワイ大学の科学者がこの新しい研究を行いました。The Planetary Science Journalに掲載されました。この発見は、タイタンが生命を維持するのに適切な物質の組み合わせを保持している可能性があるという既存の証拠を追加するものです。
冷たい氷の世界であるタイタンでは、これまで生命体は確認されていません。しかし、過去の研究によると、タイタンには現在大きな氷の層 layerがあり、それがかつて地表を広く流れる水を支えていたことが示唆されています。タイタンはまた、窒素とメタンを豊富に含む濃密な大気を含んでいると考えられています。
NASAによると、土星には１４６個の衛星があり、これ（タイタン）は他のどの惑星よりも多いと報告しています。氷の巨人タイタンは、その中で最も大きいものです。
NASAのカッシーニ探査機は１０年以上にわたって、土星”とその複雑な環と衛星のシステム”を研究してきました。新しい研究では、NASAのデータを使ってタイタンの表面の詳細を綿密に調べました。
研究者たちは、タイタン表面のさまざまな要素を調べるためにコンピューターモデリングを使用しました。主な発見のひとつは、タイタンの表面で調査された多くのクレーターが、他の衛星ほど深くないということです。研究チームは、科学者の予想よりもクレーターが数百メートル浅かったり、深さが浅かったりするケースがあったことを報告しました。さらに、衛星全体で確認されたクレーターはわずか９０個でした。
「これは非常に意外でした、なぜなら他の衛星の例から、表面にはもっと多くの衝突impact クレーターがあると予想されていたからです」と、この研究を主導したハワイ大学のローレン・シュルマイヤー研究員は語っています。
研究チームは、もっと深いクレーターがあることも予想していたと彼女は言います。「タイタン特有の unique何かが、クレーターを浅くし、比較的早く消滅させているに違いないと我々は気づいたのです」と彼女は言います。
研究者たちが行ったコンピューター・モデリングは、大きな衝突クレーターの痕跡を消すために、表面がどのように変化したかを示しました。研究者たちは、このような変化の最も可能性の高い原因のひとつは、衛星の氷の表面が厚い水の氷の層で覆われ、その中にメタンガスが閉じ込められていることだと述べています。
このチームは、今回のデータ調査から、タイタンには厚さ５キロから１０キロのメタンで満たされた氷の地殻crust があることが示唆されたと述べています。科学者たちが行ったモデリング作業により、タイタン表面のクレーター形成に似た画像が得られました。
シュールマイヤー氏は、メタン地殻は”タイタンの内部を温め”、表面構造に驚くほど速い変化を引き起こすことができると述べました。例えば、タイタンのクレーターの浅層化は、”地球上の高速で動く温暖氷河glaciersに近い速度 ”で起こっていると考えられているとシュールマイヤー氏は指摘します。
タイタンの表面は摂氏マイナス１７９度程度と推定されています。この極寒のため、内部にメタンガスが閉じ込められて衛星の表面の液体は氷の形をとっていると研究者たちは述べています。このガスは地表の下を暖め、分子が地表に向かって上昇するのを助ける可能性があります。
シュルマイヤー氏は、タイタンの氷の地殻の厚さを調べることは、衛星の大気がどのように発達し始めたかを説明するのに役立つかもしれないので重要であると語っています。この測定はまた、タイタンの気候の変化に関する追加情報を提供する可能性もあります。
「タイタンは、温室効果ガスであるメタンがどのように温まり、大気中を循環しているかを研究するための自然な実験室なのです。」と彼女は言います。その結果得られる情報は、地球上で起こっているこのようなプロセスについて重要な洞察を与えてくれる、と彼女は付け加えます。
NASAのカッシーニ探査機は２０１７年、土星の大気圏に墜落してミッションを終了しました。しかし、アメリカの宇宙機関は２０２８年にタイタンに別の探査機を送る計画を持っています。そのミッションは、ドラゴンフライと呼ばれる探査機がタイタンに行き、さまざまなエリアを観測することになっています。この計画されている探査機はロータークラフトと呼ばれ、ヘリコプターに似た動きをします。
