Nieuw onderzoek onthult dat de maan zich 100 keer sneller van Saturnus verwijdert dan gedacht.

Manen oefenen een bepaalde invloed uit op planeten. Kijk maar eens naar onze eigen maan, die verantwoordelijk is voor de getijden. Bovendien beweegt onze maan zich geleidelijk verder van de aarde af. Titan oefent een vergelijkbare invloed uit op Saturnus. Tientallen jaren van metingen hebben onthuld dat ook Titan zich langzaam van Saturnus weg beweegt. Maar een nieuwe studie suggereert dat dit veel sneller gebeurt dan gedacht.

Titan
“De meeste studies hebben voorspeld dat manen zoals Titan of Jupiter’s maan Callisto gevormd zijn op een afstand die vergelijkbaar is met wat we nu zien,” zegt onderzoeksleider Jim Fuller. Zijn nieuwe studie beweert echter iets heel anders. Titan zou veel dichterbij Saturnus het levenslicht hebben gezien en over de laatste 4,5 miljard jaar naar zijn huidige afstand zijn verplaatst. Op dit moment bevindt Titan zich op 1,2 miljoen kilometer afstand van de gasreus.


Meer over Titan
Titan is groter dan de planeet Mercurius en is de op een na grootste maan in ons zonnestelsel. Titan draait om planeet Saturnus en is ongeveer 1,4 miljard kilometer van de zon verwijderd; ongeveer tien keer verder dan de aarde. Omdat de maan zo ver van de zon verwijderd is, ligt de oppervlaktetemperatuur rond de -179 graden Celsius.

Om dit bewegelijke proces van Titan goed te begrijpen, kunnen we het beste onze eigen maan in ogenschouw nemen. De maan trekt eigenlijk als een magneet aan onze aarde, waardoor de getijden ontstaan. De aantrekkingskracht van de maan is het best voelbaar aan de kant van de aarde waar de maan het dichtst bij staat. Hierdoor komt het water daar hoger te staan (net als aan de andere kant van de aarde, overigens). De maan cirkelt om de aarde en de hoge waterstand volgt de beweging van de maan. De aantrekkingskracht van de maan op de aarde zorgt er tevens voor dat de rotatie van de aarde afremt. Dit zorgt ervoor dat de maan zich geleidelijk verder van de aarde af beweegt. Dit gebeurt met een snelheid van ongeveer 3,8 centimeter per jaar. Je hoeft echter niet bang te zijn dat de maan op een bepaald moment van de aarde losraakt. De aarde zal de maan niet ‘verliezen’ totdat zowel de aarde als de maan over ongeveer zes miljard jaar door de zon zullen worden verzwolgen.

Beweging
Terug naar Titan. Titan oefent namelijk een vergelijkbare aantrekkingskracht uit op Saturnus. Lang dacht men echter dat de wrijvingsprocessen binnen Saturnus zwakker waren dan die binnenin de aarde, omdat Saturnus grotendeels uit gas bestaat. Theorieën voorspelden dat Titan zich met een gestage snelheid van hoogstens 0,1 centimeter per jaar van de gasreus weg beweegt. Maar de nieuwe resultaten spreken deze voorspelling volledig tegen.

Twee methodes
In de studie gebruikten twee teams van onderzoekers elk een andere methode om de baan van Titan over een periode van tien jaar te bepalen. De eerste methode omvat nauwkeurige metingen van de positie van Titan ten opzichte van achtergrondsterren (ook wel astrometrie genoemd). Hiervoor analyseerde het team beelden verzameld door het Cassini-ruimtevaartuig. Het tweede onderzoeksteam mat de snelheid van Cassini omdat deze werd beïnvloed door de aantrekkingskracht van Titan. “Door twee volledig onafhankelijke datasets te gebruiken en twee hele verschillende analysemethoden toe te passen, hebben we de meest nauwkeurige resultaten verkregen,” aldus onderzoeker Valéry Lainey. En de resultaten blijken volledig met elkaar in overeenstemming te zijn.


Artistieke impressie van Saturnus, maan Titan en het Cassini-ruimtevaartuig. Afbeelding: Francesco Fiori, Radio Science and Planetary Exploration Lab

Het onderzoek onthult dat Titan zich 100 keer sneller van Saturnus verwijdert dan gedacht. Hoe dat kan? Vergelijk het met schommelen. Als je je benen precies op het juiste moment de andere kant op zwaait, kan je hoger en hoger komen. Hetzelfde principe is mogelijk gaande tussen Titan en Saturnus. Titan drukt als het ware de zwaartekracht van Saturnus samen met een bepaalde frequentie die de planeet sterk laat oscilleren. Het betekent dat Titan met een snelheid van 11 centimeter per jaar van de gasreus weg migreert. Dit verschijnsel zou mogelijk ook van toepassing kunnen zijn op andere systemen,” zegt Fuller. “Ik ben nu aan het bestuderen of dezelfde fysica voor kan komen in dubbelstersystemen of op exoplaneten.”

Titan blijft wetenschappers verbazen. De maan beschikt bijvoorbeeld als enige maan in het zonnestelsel over een dikke atmosfeer die tot zo’n 600 kilometer ver de ruimte in reikt. Deze atmosfeer bestaat voornamelijk uit stikstof en methaan. Terwijl in de atmosfeer van alles gebeurt, is ook het oppervlak van de maan allesbehalve saai. Er bevinden zich rivieren en meren die gevuld zijn met vloeibaar methaan en ethaan. Daaronder bevindt zich een dikke korst van waterijs. En daar weer onder gaat mogelijk een oceaan bestaande uit vloeibaar water schuil, die leven zou kunnen herbergen. Al met al valt er dus nog genoeg te ontdekken op Titan. En dus wordt een missie naar de unieke en rijkelijk organische wereld realiteit. De drone Dragonfly zal in 2026 worden gelanceerd en pas acht jaar later bij Titan arriveren. De bedoeling is dat Dragonfly verschillende locaties zal aandoen om monsters te nemen om zo te onderzoeken of er leven op de maan mogelijk is. De instrumenten aan boord van Dragonfly zullen vervolgens bestuderen hoe ver de prebiotische processen op alle aangedane plekke gevorderd zijn.