En mørk "ørken" sitter langs ekvator til Titan, Saturns største måne. Under påvirkning av vindene i den lokale metanatmosfæren ble det dannet parallelle sanddynerader i dens høyde når 100 m. Men hvis den rådende vindretningen på Titan er fra øst til vest, tok sanddynene en slik form som om de blåste fra vest til øst.
En løsning på dette paradokset ble foreslått av Georgia Institute of Technology forsker Joshua Harper og kolleger. I en artikkel publisert av tidsskriftet Nature Geoscience forbinder forskere den "omvendte" formen på sanddynene på Titan med egenskapene til materialet som de er sammensatt av. "Hvis du tar noen av disse partiklene og bygger en sandfestning ut av dem, kan den vare i flere uker takket være elektrostatiske interaksjoner," sier en av forfatterne av papiret, professor Josef Dufek.
Til nå har den rare formen på disse sanddynene blitt prøvd å forklare de komplekse vindstrømmene i ekvator til Titan. Harper og kollegene hans gjorde imidlertid oppmerksom på sammensetningen av den lokale "sand". Den er kompleks, som sand på jorden, fra vanlig silisiumdioksyd, men den inneholder mange partikler av frosne hydrokarboner, samt vannis. Så ble det bestemt å teste hvordan denne blandingen kan oppføre seg under lignende forhold som de som finnes på selve satellitten.
Over er Titan-sanddynene tatt av Cassini-sonden. Under - sanddyner i den jordiske ørkenen i nærheten av Namibia / © Cassini Radar Mapper, JPL, JSC, ESA, NASA
Forskere har utarbeidet en blanding av nærmest mulig sammensetning: silisiumdioksid, vann og som organiske komponenter - naftalen og difenyl, tidligere funnet i sammensetningen av sanddynene i Titan. Slike "sand" ble plassert under økt trykk i en roterende forseglet sylinder fylt med en gassblanding som ligner sammensetningen av satellittens atmosfære.
Det viste seg at under slike forhold, på grunn av friksjon, akkumulerer disse partiklene raskt elektrostatiske ladninger, noe som får dem til å holde sammen. Forskere sammenligner denne oppførselen med Play-Doh-plastinmassen: Sandkornene glir nesten ikke i forhold til hverandre, noe som teoretisk gjør sanddynene lite utsatt for vindens handling. Lignende eksperimenter utført med prøver av jordsand og vulkansk aske viste helt motsatte resultater: partiklene deres klistret seg ikke sammen, og sandkorn ble lett båret av vinden.
"Under redusert tyngdekraft kan disse ikke-silikatpartiklene holde ladninger i dager, uker eller til og med måneder," legger forfatterne til. I så fall kan elektrostatisk tiltrekning gjøre sanddynene på Titan stabile nok til at vinden ikke lenger er nøkkelfaktoren for å bestemme formen.
