Ligeia Mare

Ligeia Mare
Ligeia Mare na složeném obrázku ve falešných barvách vytvořených radarem se syntetickou aperturou
Ligeia Mare na složeném obrázku ve falešných barvách vytvořených radarem se syntetickou aperturou
Poloha78° N, -249° W
Útvarmoře
Max. hloubka170 metrů
Rozměr420 x 350 kilometrů

Ligeia Mare je moře (či jezero) na Saturnově měsíci Titanu nacházející se na severní polokouli. Je to druhé největší těleso tvořené kapalinou na povrchu Titanu, hned po Kraken Mare.[1] Rozlohou je větší než Hořejší jezero na Zemi a většinově se skládá z tekutého metanu s malou příměsí dusíku, etanu a dalších organických sloučenin.[2][3] Nachází se na souřadnicích 78° N, -249° W a bylo plně zmapováno sondou Cassini. Je 420 km dlouhé, 350 km široké, zabírá plochu zhruba 126 tisíc kilometrů čtverečních a jeho pobřeží je dlouhé přes 2 tisíce kilometrů.[4] Moře může být hydrologicky spojené s větším Kraken Mare.[5] Jeho jméno je Ligeia podle jedné ze sirén z řecké mytologie.[1]

Popis

Vlevo obrázek pořízený radarem se syntetickou aperturou a vpravo ten samý, po vyčištění.
Změny v pobřežní linii Ligeia Mare v letech 2007 až 2014

Ligeia Mare má dva převládající typy pobřeží, „členité“ a „zatopené“.[4] První je charakterizováno kopcovitým erodovaným terénem, druhé nižší, hladší topografií a přítomností četnějších a delších zálivů. Na východní a jižní straně moře převládá členitý terén; zatopený terén na západě a na severu.[4] Pobřeží má četné zátoky, které se zdají být zaplavenými říčními ústími, a na rozdíl od Ontario Lacus zde neexistují žádné viditelné říční nánosy v deltě, což by mohl být možný důkaz nedávného zvýšení hladiny moře. V severovýchodních a severozápadních částech moře, podél přibližně čtvrtiny celkové délky pobřeží, existují rozsáhlé plochy, kde je hloubka menší než 5 metrů, dostatečně mělká, aby zobrazovací radar pronikl až ke dnu.[4] Radarová měření sondy Cassini z roku 2013 naznačují, že v části jezera je hloubka 170 metrů, což znamená, že kapalina zde musí být velmi čistý metan, protože radarový signál byl schopen projít přímo skrz něj.[6] Povrch jezera se na radaru jeví jako velmi hladký; je plochý do několika milimetrů, což naznačuje velmi lehký povrchový vítr.[2]

Průměrná hloubka je zhruba 50 metrů, maximální hloubka pravděpodobně necelých 200 metrů. Celkový objem činí odhadem méně jak 7 tisíc kilometrů krychlových.

Hydrologie

Důvody, proč je Ligeia Mare složeno z téměř čistého metanu, stále nejsou zcela jasné. Předpokládá se totiž, že primární složkou moří na Titanu by měl být etan, protože je produkován v horní atmosféře následující reakcí:

2 CH4 → H2 + C2H6

Jeho absence v moři je otázkou, která čeká na zodpovězení. Jedna teorie předpokládá, že migruje do podmořské kůry nebo se možná přesouvá do Kraken Mare, jehož složení dosud nebylo detailně studováno. Podle jiné teorie by byl etan jakýmsi ekvivalentem pozemské sladké vody (srážky na Titanu jsou především metanové).

Kromě etanu produkuje atmosféra Titanu také širokou škálu složitějších fotochemických produktů, jako jsou nitril a benzen. Předpokládá se, že se vysráží a následně stečou do moří. Radarová data naznačují, že mořské dno Ligeia Mare je pravděpodobně pokryto silnou vrstvou těchto organických sloučenin.[7][8]

Údaje o teplotě z pobřeží Ligeia Mare naznačují, že je porézní a vysoce nasycené uhlovodíky. Pobřežní oblasti Ligeia Mare a dalších severních polárních jezer a moří byly stabilní po dobu pozorování sondou Cassini, na rozdíl od jižního polárního moře Ontaria Lacus, kde docházelo k významným výkyvům.[9] Byly však pozorovány i přechodné jevy, například vznik "kouzelného ostrova" o rozloze 260 čtverčních kilometrů, jak ho nazvali vědci studující data z Cassini. Tento "ostrov" byl pozorován pouze v roce 2014 a mohlo se jednat o vlny, bubliny nebo podpovrchový led stoupající na povrch, když se jezero během jara zahřívá, nebo možná o bahnu podobný materiál, který se uvolnil v zahřívajícím se tekutém uhlovodíkovém moři.[10]

Navrhované mise

Titan Mare Explorer (TiME) byl navrhovaný modul, který měl v roce 2009 přistát na hladině moře nebo jezera Titanu a plout po něm.[11] Vítěz designerské soutěže byl vybrán až v roce 2011[12], nicméně se na financování celé mise nenašlo dost peněz.

Titan Lake In-situ Sampling Propelled Explorer (TALISE) byla koncepční návrhová studie pro misi španělského přistávacího modulu, který měl přistát na hladině Ligeia Mare a pohybovat se po něm.[13]

V roce 2015 udělil NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC) grant[14] studii designu ponorky na průzkum moří a jezer Titanu.[15]

Galerie

Mapa Ligeia Mare podle amatérského kartografa
Srovnání velikosti Ligeia Mare s Hořejším jezerem na Zemi
Řeka Vid Flumina[16], která se vlévá do Ligeia Mare (horní část obrázku)
Výsledek batymetrického měření Ligeia Mare sondou Cassini

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Ligeia Mare na anglické Wikipedii.

  1. a b Titan maria [online]. USGS Astrogeology Science Center [cit. 2012-03-16]. Dostupné online. 
  2. a b Cassini Spacecraft Reveals Clues About Titan [online]. SpaceRef, 2013-12-18 [cit. 2020-03-15]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2020-06-29. 
  3. Cassini Explores a Methane Sea on Titan [online]. Jet Propulsion Laboratory News, 2016-04-26. Dostupné online. 
  4. a b c d Stofan, E. R.; Lunine, J. I.; Lorenz, R. D.; Kirk, R. L.; Aharonson, O.; Hayes, A. G.; Lucas, A. Shorelines of Ligeia Mare, Titan - 43rd Lunar and Planetary Science Conference [online]. Lunar and Planetary Institute, 2012 [cit. 2012-03-20]. Dostupné online. 
  5. [1]
  6. MASTROGIUSEPPE, Marco; POGGIALI, Valerio; HAYES, Alexander; LORENZ, Ralph; LUNINE, Jonathan; PICARDI, Giovanni; SEU, Roberto. The bathymetry of a Titan sea. Geophysical Research Letters. 2014, s. 1432–1437. DOI 10.1002 / 2013GL058618. 
  7. Cassini Finds a Lake On Titan That's Almost Completely Methane [online]. Astronomy Magazine, 2016-04-27 [cit. 2016-04-27]. Dostupné online. 
  8. Cassini explores the depths of a methane sea on Titan [online]. Cosmos Magazine, 2016-04-27 [cit. 2016-04-27]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2020-07-11. 
  9. TURTLE, E. P.; PERRY, J. E.; HAYES, A. G.; MCEWEN, A. S. Shoreline retreat at Titan's Ontario Lacus and Arrakis Planitia from Cassini Imaging Science Subsystem observations. Icarus. 2011-02-15, s. 957–959. DOI 10.1016/j.icarus.2011.02.005. 
  10. Planetary Scientists Discover Mysterious Geologic Object on Titan [online]. Sci-News.com, 23-06-2014 [cit. 2014-10-11]. Dostupné online. 
  11. Ellen Stofan. Titan Mare Explorer (TiME): The Jméno Exploration of an Extra-Terrestrial Sea [online]. 25-08-2009 [cit. 2009-11-03]. Dostupné v archivu. .
  12. NASA Announces Three New Mission Candidates. discovery.msfc.nasa.gov [online]. [cit. 2020-03-15]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-11-18. 
  13. LANDAU, Elizabeth. Probe would set sail on a Saturn moon [online]. 2012 [cit. 2012-10-09]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2020-07-11. 
  14. HALL, Loura. Titan Submarine: Exploring the Depths of Kraken [online]. 30-05-2014. Dostupné online. 
  15. NASA Funds Titan Submarine, Other Far-Out Space Exploration Ideas [online]. Dostupné online. 
  16. USGS planetary nomenclature page [online]. USGS [cit. 2014-01-01]. Dostupné online. 

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

PIA09184 -Titan Sea and Lake Superior.jpg

This side-by-side image shows a Cassini radar image (on the left) of en:Ligeia Mare, compared to Lake Superior (on the right). This close-up is part of a larger image (see PIA09182) and offers strong evidence for seas on Titan. These seas are most likely liquid methane and ethane.

This feature on Titan is at least 100,000 square kilometers (39,000 square miles), which is greater in extent than Lake Superior (82,000 square kilometers or 32,000 square miles), which is one of Earth's largest lakes. The feature covers a greater fraction of Titan than the largest terrestrial inland sea, the Black Sea. The Black Sea covers 0.085 percent of the surface of the Earth; this newly observed body on Titan covers at least 0.12 percent of the surface of Titan. Because of its size, scientists are calling it a sea.

The image on the right is from the Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) project, NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, the European Space Agency and the Italian Space Agency. The Jet Propulsion Laboratory, a division of the California Institute of Technology in Pasadena, manages the mission for NASA's Science Mission Directorate, Washington, D.C. The Cassini orbiter was designed, developed and assembled at JPL. The radar instrument was built by JPL and the Italian Space Agency, working with team members from the United States and several European countries.

For more information about the Cassini-Huygens mission visit http://saturn.jpl.nasa.gov/home/index.cfm.
Ligeia Mare in false color (PIA17031).jpg
Ligeia Mare, shown here in a false-color image from NASA's Cassini mission, is the second largest known body of liquid on Saturn's moon Titan. It is filled with liquid hydrocarbons, such as ethane and methane, and is one of the many seas and lakes that bejewel Titan's north polar region. Cassini has yet to observe waves on Ligeia Mare and will look again during its next encounter on May 23, 2013. The image is a false-color mosaic of synthetic aperture radar images obtained by the Cassini spacecraft between February 2006 and April 2007. Dark areas (low radar return) are colored black while bright regions (high radar return) are colored yellow to white. In this color scheme, liquids, which are dark to the radar, end up appearing black and the solid surface of Titan, which appears bright to the radar, ends up appearing yellow.
PIA16197 Titan river.jpg
This image from NASA's Cassini spacecraft shows a vast river system on Saturn's moon Titan. It is the first time images from space have revealed a river system so vast and in such high resolution anywhere other than Earth.

The image was acquired on Sept. 26, 2012, on Cassini's 87th close flyby of Titan. The river valley crosses Titan's north polar region and runs into Ligeia Mare, one of the three great seas in the high northern latitudes of Saturn's moon Titan. It stretches more than 200 miles (400 kilometers). Scientists deduce that the river is filled with liquid because it appears dark along its entire extent in the high-resolution radar image, indicating a smooth surface. That liquid is presumably ethane mixed with methane, the former having been positively identified in 2008 by Cassini's visual and infrared mapping spectrometer at the lake known as Ontario Lacus in Titan's southern hemisphere. Though there are some short, local meanders, the relative straightness of the river valley suggests it follows the trace of at least one fault, similar to other large rivers running into the southern margin of Ligeia Mare (see PIA10008). Such faults may lead to the opening of basins and perhaps to the formation of the giant seas themselves.

North is toward the top of this image.

The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, the European Space Agency and ASI, the Italian Space Agency. NASA's Jet Propulsion Laboratory, a division of the California Institute of Technology in Pasadena, manages the mission for NASA's Science Mission Directorate, Washington. The Cassini orbiter was designed, developed and assembled at JPL. The RADAR instrument was built by JPL and the Italian Space Agency, working with team members from the US and several European countries. JPL is a division of the California Institute of Technology in Pasadena.

For more information about Cassini, visit http://www.nasa.gov/cassini and http://saturn.jpl.nasa.gov.
Titan sea map.png
Autor: Peter Minton, Licence: CC BY 2.0
A map showing en:Ligeia Mare on Titan. Converted to PNG by uploader. The longitudes are 180° off, see [1].
Bathymetry Ligeia (2).png
Autor: Neo22000, Licence: CC BY-SA 4.0
For the first time, scientists have plumbed the depths of an extraterrestrial inland sea.
PIA19052-SaturnMoon-Titan-LigeiaMare-SAR&DespeckledViews-20150212.jpg
Images

February 12, 2015

Despeckling Ligea Mare

http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=pia19052

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4483

Presented here are side-by-side comparisons of a traditional Cassini Synthetic Aperture Radar (SAR) view and one made using a new technique for handling electronic noise that results in clearer views of Titan's surface. The technique, called despeckling, produces images that can be easier for researchers to interpret.

The view is a mosaic of SAR swaths over Ligeia Mare, one of the large hydrocarbons seas on Titan. In particular, despeckling improves the visibility of channels flowing down to the sea.

The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, the European Space Agency and the Italian Space Agency. NASA's Jet Propulsion Laboratory, a division of the California Institute of Technology in Pasadena, manages the mission for NASA's Science Mission Directorate, Washington. The Cassini orbiter was designed, developed and assembled at JPL. The radar instrument was built by JPL and the Italian Space Agency, working with team members from the United States and several European countries.

For more information about the Cassini-Huygens mission visit http://saturn.jpl.nasa.gov and http://www.nasa.gov/cassini.
PIA18430-SaturnMoon-Titan-EvolvingFeature-20140821.jpg
PIA18430: Mysterious Changing Feature in Ligeia Mare

September 29, 2014

http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA18430

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-327

These three images, created from Cassini Synthetic Aperture Radar (SAR) data, show the appearance and evolution of a mysterious feature in Ligeia Mare, one of the largest hydrocarbon seas on Saturn's moon Titan. The views, taken during three different Cassini flybys of Titan, show that this feature was not visible in earlier radar images of the same region and its appearance changed between 2013 and 2014.

In the images, the dark areas represent the sea, which is thought to be composed of mostly methane and ethane. Most of the bright areas represent land surface above or just beneath the water line. The mysterious bright feature appears off the coast below center in the middle and right images.

The mystery feature had not been seen in preceding SAR observations of the region from 2007 to 2009. After its first appearance in early July 2013, it was not visible in observations by Cassini's Visible and Infrared Mapping Spectrometer, obtained later in July and in September 2013. Low-resolution SAR images obtained in October 2013 also failed to recover the feature.

The SAR observation from Cassini's August 21, 2014 Titan flyby shows that the feature was still visible, although its appearance changed during the 11 months since it was last observed. The feature seems to have changed in size between the images from 2013 and 2014 -- doubling from about 30 square miles (about 75 square kilometers) to about 60 square miles (about 160 square kilometers). Ongoing analyses of these data may eliminate some of the explanations previously put forward, or reveal new clues as to what is happening in Titan's seas.

The Cassini radar team is investigating possible origins for the feature, including surface waves, rising bubbles, floating solids, solids that are suspended just below the surface or perhaps something more exotic. Researchers suspect that the appearance of this feature could be related to changing seasons on Titan, as summer draws near in the moon's northern hemisphere. Monitoring such changes is a major goal for Cassini's current extended mission.

The upper half of the middle image uses data from the April 26, 2007 Titan flyby. That area did not receive SAR coverage during the July 10, 2013 encounter, so the earlier data was used to fill-in the scene.

The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, the European Space Agency and the Italian Space Agency. NASA's Jet Propulsion Laboratory, a division of the California Institute of Technology in Pasadena, manages the mission for NASA's Science Mission Directorate, Washington, DC. The Cassini orbiter was designed, developed and assembled at JPL. The radar instrument was built by JPL and the Italian Space Agency, working with team members from the United States and several European countries.