Lacs sur la lune Titan de Saturne, composé de méthane, éthane, et de l'azote plutôt que de l'eau, expérience de la stratification axée sur la densité, formant des couches semblables aux lacs sur Terre. Cependant, alors que les lacs sur Terre se stratifient en réponse à la température, Les lacs de Titan se stratifient uniquement en raison des étranges interactions chimiques entre ses liquides de surface et l'atmosphère, dit un article du chercheur scientifique du Planetary Science Institute Jordan Steckloff.

La stratification se produit lorsque différentes parties d'un lac ont des densités différentes, avec la couche la moins dense flottant au-dessus de la couche plus dense. Sur Terre, les lacs dans les climats tempérés se stratifient souvent en couches en été lorsque le soleil chauffe la surface du lac, provoquant l'expansion et la diminution de la densité de cette eau, formant une couche d'eau chaude qui flotte littéralement sur l'eau plus froide en dessous. Cette stratification basée sur la densité peut également se produire sur Titan; Cependant, cela se produit en raison de la quantité d'azote atmosphérique que les liquides de surface de Titan peuvent dissoudre, plutôt que les liquides qui se réchauffent et se dilatent.

"Les lacs sur Titan, plus que de simples flaques de gaz naturel liquéfié, sont des lieux dynamiques qui subissent des processus physiques complexes. Ils peuvent stratifier, renverser, et peut-être éclater, " dit Steckloff, auteur principal de "Stratification Dynamics of Titan's Lakes via Methane Evaporation" qui apparaît dans Le Journal des sciences planétaires .

Parce que le méthane liquide est moins dense que l'éthane liquide, on a longtemps supposé que le méthane de Titan flotterait généralement au-dessus de son éthane liquide. Cependant, lorsqu'on tient compte de l'affinité du méthane pour l'azote atmosphérique, le méthane peut dissoudre suffisamment d'azote à basse température pour devenir plus dense que l'éthane.

Steckloff et son équipe de recherche ont réalisé que ce comportement entraînerait intrinsèquement la stratification du lac à des températures de quelques degrés seulement plus froides que celles généralement observées sur Titan. "Nous nous sommes concentrés sur les petits, des lacs peu profonds qui se remplissent à la suite des pluies de Titan, et trouvé que, si la température est basse, l'évaporation du méthane de la surface peut chasser l'azote dissous, qui est lourd, résultant en une couche enrichie en éthane (pauvre en méthane et en azote) flottant au-dessus d'une couche riche en méthane, " a déclaré Steckloff.

Malgré ses températures de surface glaciales d'environ 90 Kelvin (-298 degrés Fahrenheit), La capacité de Titan à accueillir la pluie, rivières, et les lacs font naturellement des comparaisons avec notre planète natale. "La Terre est la planète la plus semblable à Titan connue. Comme Titan, La Terre a des lacs dynamiques. Des processus similaires sont actifs sur les deux, montrant que les comportements complexes des liquides de surface peuvent être contrôlés par quelques règles et processus simples, " a déclaré Steckloff.