Waarom heeft Titan een atmosfeer?

Antwoord

Dat is een interessante vraag, waarop we het antwoord eigenlijk niet zo goed weten.

Een evident element van het antwoord is dat Titan een van de grootste satellieten is in het zonnestelsel, en dus een van de weinige met genoeg massa om een atmosfeer vast te houden.  Maar de Jupitermanen Ganymedes en Callisto zijn respectivelijk groter en iets kleiner in massa dan Titan, en ze hebben geen atmosfeer.  En het is er ook koud genoeg om een atmosfeer vast te houden.

Een verder element van antwoord, is het algemeen scenario voor atmosfeervorming, namelijk ontgassing van de korst.  Er zijn modellen die plausibel maken waarom dit bij Titan tot een blijvende atmosfeer heeft geleid en bij de Jupitermanen niet.  Die modellen stellen dat de ontgassingen er kwamen als gevolg van impacten van komeetachtige lichamen, die inderdaad talrijk aanwezig waren gedurende de eerste fasen van het zonnestelsel.  Het verschil tussen het Jupitersysteem en het Saturnussysteem is hier dat door de grotere massa van Jupiter de impactoren daar gemiddeld grotere snelheden hadden, zodat de impacten zo hevig waren dat het gas dat ontsnapte uit de korst meteen in de ruimte ontsnapte.  In de numerische simulaties die men daarover maakt, zijn het inderdaad enkel de 'zachtere' impacten die voor een blijvende atmosfeer zorgen.

Men poogt dan deze inzichten te verfijnen door de analyse van de samenstelling van de atmosfeer.  Deze bestaat vooral uit moleculair stikstof, een gas dat ook veel voorkomt in onze atmosfeer en die van Mars, en dat vrij goed met ontgassingsmechanismen kan verklaard worden.  Maar de meeste modellen voorspellen dan wel meer CO dan we waarnemen, hetgeen sommigen ertoe brengt te suggereren dat de impacten toch harder moeten geweest zijn dan eerst gedacht.  De discussie is zeker nog niet afgesloten.

Een algemeen punt dat men wel kan opmerken, is dat de diversiteit van de verschillende lichamen in het zonnestelsel groot is.  Het geeft de indruk dat kleine verschillen in begincondities tot grote verschillen in eindresultaat kunnen aanleiding geven.