Uit het laatste onderzoek van NASA blijkt dat de interne structuur van Saturnusmaan Titan, waarvan lang werd gedacht dat deze een mondiale vloeibare oceaan onder zijn ijskoude omhulsel verbergt, misschien niet zo ‘oceanisch’ is als eerder werd gedacht, maar meer lijkt op een ‘kosmisch geschoren ijs’ van ongekende omvang – een halfvaste modder bestaande uit ijs en gesteente onder hoge druk.

Het onderzoek is gebaseerd op een heranalyse van gegevens die het Cassini-ruimtevaartuig heeft verzameld tijdens zijn vlucht langs Titan in 2012. Jarenlang heeft de wetenschappelijke gemeenschap algemeen aangenomen dat veel ijzige manen in de buitenste delen van het zonnestelsel een enorme ondergrondse oceaan hebben, ingeklemd tussen dikke ijzige schillen en rotsachtige kernen. Sinds 2008 is Titan, gehuld in een methaanatmosfeer, ook opgenomen in deze kandidatenlijst van de "oceaanwereld". De nieuwste modelleringsresultaten suggereren echter dat het interieur van Titan mogelijk niet gevuld is met grote gebieden met vrij stromend vloeibaar water, maar eerder met een halfvast mengsel dat lijkt op een bevroren dessert.

Het onderzoeksteam gebruikte NASA's Deep Space Network (DSN) om de Doppler-frequentieverschuiving te meten van de radiosignalen die Cassini terugstuurde toen deze in een baan om Saturnus draaide en Titan passeerde. Door deze frequentieverschuivingen te analyseren, konden wetenschappers de zwaartekracht van Titan op de detector afleiden en verder de mate van ‘zachtheid’ van de satelliet bepalen onder invloed van de getijden van Saturnus, dat wil zeggen de omvang en snelheid van de vormverandering onder invloed van de getijden. Eerdere analyses geloofden dat Titan vrijwel onmiddellijk op de getijdenveranderingen van Saturnus kan reageren en zijn vervorming vrijwel gelijktijdig tijdens zijn elliptische baan kan voltooien. De afwezigheid van een duidelijk tijdsverschil wordt beschouwd als belangrijk bewijs voor het bestaan ​​van een grootschalige vloeibare waterlaag daarin. Gecombineerd met eerdere schattingen van stijfheid (stijfheid) en de conclusie dat er voldoende warmte binnenin wordt vastgehouden, werd een mondiale ondergrondse oceaan ooit een mainstream-hypothese.

Nieuwe analyses waarbij gebruik wordt gemaakt van complexere modellen vernietigen deze conclusie echter. Onderzoekers ontdekten dat Titan zijn getijdenreactie niet "bijhoudt", maar een vertraging heeft van ongeveer 15 uur. Dit fenomeen komt niet overeen met de kenmerken van een typische vloeibare interne structuur, en kan ook niet worden verklaard door een volledig solide interieur. Het is echter zeer consistent met een "halfvaste" en "modderachtige" interne omgeving. Nieuwe berekeningen wijzen op afwijkingen in eerdere inzichten over de stijfheid van Titan, die zijn herzien om beter aan te sluiten bij een interne structuur bestaande uit een mengsel van ijs en gesteente met een algehele "papperige" structuur met een lage viscositeit. Tegelijkertijd laten de gegevens ook zien dat het binnenste van Titan het vermogen heeft om effectief warmte van de kern naar buiten te transporteren, waardoor lokale gebieden opnieuw kunnen bevriezen, waardoor een dikke ‘steenijs- en modderzone’ ontstaat tussen de harde ijslaag en de rotskern.

Volgens de nieuwste modellen ligt de zogenaamde "oceaan" van Titan dichter bij een ijzige sneeuwbrij die bestaat uit hogedrukfase-ijs VI en ijs VII, vermengd met rotsafval en gevuld met veel zakken warm water. Zowel Ice VI als Ice VII zijn waterijs dat onder grote druk vast of halfvast blijft, en de temperatuur in deze waterzakken kan ongeveer 20 graden Celsius (68 graden Fahrenheit) bereiken. Het onderzoeksteam wees erop dat als mineralen in gesteenten kunnen migreren naar deze kleine ‘zakjes’ die relatief warm zijn en rijk aan vloeibaar water, er in theorie omstandigheden kunnen bestaan ​​om primitief microbieel leven te kweken, hoewel dit idee nog ver verwijderd is van de daadwerkelijke ontdekking van leven.

Flavio Petricca, een postdoctoraal onderzoeker bij het Jet Propulsion Laboratory (JPL) van NASA en verantwoordelijk voor de relevante analyse, zei dat de wetenschappelijke gemeenschap zo'n sterk fenomeen van energiedissipatie binnen Titan niet had verwacht. Door de ‘ruis’ in de Doppler-gegevens verder te verminderen, kon het onderzoeksteam subtiele signaalfluctuaties vastleggen die voorheen verborgen waren. Deze ‘kleine rimpelingen’ werden het belangrijkste ‘rookbewijs’, wat bewijst dat de interne structuur van Titan totaal anders is dan eerdere inzichten. Petricca legde uit dat de laagviskeuze rots-ijsslurry Titan niet alleen aanzienlijk laat uitpuilen en comprimeren onder de invloed van de getijden van Saturnus, maar ook efficiënt genoeg is om interne warmte af te voeren, waardoor wordt voorkomen dat op grote schaal smelten een werkelijk mondiale vloeibare oceaan vormt en de maan lange tijd in een "halfgesmolten" randtoestand houdt.

Naast de wetenschappelijke betekenis voegt deze metafoor van ‘het grootste geschaafde ijs in het universum’ ook een vleugje humor toe aan toekomstige detectiemissies. Het artikel grapte dat als dit ‘modderzee’-model eindelijk wordt bevestigd door verdere observaties, het missieteam dat in de toekomst naar Titan gaat, misschien niet alleen moet overwegen hoe veilig tussen hogedrukijs en rotsmodder kan worden gedoken, maar ook ‘incidenteel moet bespreken’ welke smaak van siroop moet worden meegenomen om het beste bij deze ‘smoothie’ op planeetniveau te passen. Relevant onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift "Nature", en een onderzoeksbriefing van NASA maakte dit laatste resultaat bekend.