Maan Titan blijkt zich van Saturnus weg te haasten
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.
“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.
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.
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.
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.
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.” (Scientias)