Jelaskan Kriovolkanisme dan pegunungan dari Titan (satelit)

Ilmuwan telah lama menduga bahwa keadaan Titan mirip dengan Bumi, meskipun suhunya jauh lebih rendah. Pelacakan Argon 40 di atmosfer pada tahun 2004 menunjukkan bahwa gunung berapi telah mengeluarkan "lava" yang terdiri dari air dan amonia. Peta persebaran danau di permukaan Titan juga menunjukkan bahwa jumlah metana di permukaan tidak cukup untuk tetap bertahan di atmosfer, sehingga kemungkinan sebagian dari metana tersebut berasal dari proses vulkanik.

Terdapat beberapa kenampakan permukaan yang dapat ditafsirkan sebagai sebuah kriovolkano. Salah satu dari kenampakan tersebut ditunjukkan melalui pengamatan radar Cassini pada tahun 2004, yang disebut Ganesa Macula. Kenampakan ini mirip dengan kenampakan "kubah panekuk" di Venus, dan akibatnya awalnya dikira sebagai sebuah kriovolkano, meski American Geophysical Union menentang hipotesis ini pada Desember 2008. Pada akhirnya, kenampakan tersebut ternyata bukan kubah, tetapi merupakan hasil dari gabungan potongan terang dan gelap yang tidak disengaja. Pada tahun 2004, Cassini juga melacak kenampakan terang (disebut Tortola Facula) yang ditafsirkan sebagai sebuah kubah kriovolkano. Tidak ada kenampakan sejenis yang ditemukan semenjak tahun 2010. Pada Desember 2008, astronom mengumumkan penemuan dua "titik terang" yang bersifat sementara tetapi berumur panjang di atmosfer Titan, yang tampaknya tidak dapat dijelaskan dengan pola cuaca belaka, sehingga mungkin diakibatkan oleh peristiwa kriovolkano.

Pada Maret 2009, struktur yang mirip dengan aliran lava diumumkan ditemukan di wilayah yang disebut Hotei Arcus, yang berfluktuasi kecerahannya selama beberapa bulan. Meski ada banyak fenomena yang dapat menyebabkan fluktuasi ini, aliran lava ditemukan muncul 200 meter di atas permukaan Titan, yang mungkin meletus dari bawah permukaan.

Pegunungan sepanjang 150 km long, selebar 30 km dan setinggi 1,5 km juga ditemukan oleh Cassini pada tahun 2006. Pegunungan ini berada di belahan selatan dan diduga terdiri dari materi ber-es dan dilapisi oleh salju metana. Pergerakan lempeng tektonik yang mungkin dipengaruhi oleh cekungan tubrukan di sekitar dapat membuka celah yang mengakibatkan penumpukan materi pegunungan. Sebelum misi Cassini, ilmuwan mengasumsikan bahwa sebagian besar topografi Titan terdiri dari struktur tubrukan, namun penemuan Cassini malah menunjukkan bahwa (sama seperti Bumi) pegunungan terbentuk melalui proses geologis. Pada Desember 2010, tim dari misi Cassini mengumumkan penemuan kriovolkano yang meyakinkan. Kriovolkano itu dinamai Sotra Patera dan merupakan bagian dari rentetan tiga pegunungan, yang masing-masing tingginya berkisar antara 1000 hingga 1500 m, dan di atas beberapa pegunungan terdapat kawah besar. Tanah di sekitar dasar tampaknya dipenuhi oleh aliran lava beku.

Jika vulkanisme memang ada di Titan, menurut hipotesis proses tersebut didorong oleh energi yang dilepaskan oleh peluruhan unsur radioaktif di dalam mantel, seperti yang terjadi di Bumi. Magma di Bumi terbuat dari batuan cair, yang kurang padat bila dibandingkan dengan kerak berbatu di atasnya. Karena es tidak lebih padat dari air, magma Titan yang berair lebih padat daripada kerak esnya. Akibatnya, kriovolkanisme di Titan membutuhkan energi yang besar, kemungkinan dari peregangan pasang surut dari Saturnus. Kemungkinan lain, tekanan yang dibutuhkan untuk mendorong kriovolkano dihasilkan oleh es Ih yang terbentuk di bawah kerak luar Titan. Es bertekanan rendah yang melapisi lapisan amonium sulfat cair naik ke atas karena gaya apung. Proses inilah yang melapisi kembali Titan dan membantu menghasilkan bentang alam dan bukit pasir yang terbentuk oleh angin.

Pada tahun 2008, Jeffrey Moore (geolog keplanetan dari Ames Research Center) mengusulkan sudut pandang alternatif. Dengan mempertimbangkan bahwa tidak ada kenampakan vulkanik yang telah diidentifikasi dengan jelas hingga saat ini, ia menekankan bahwa Titan merupakan dunia yang tidak aktif secara geologis, dan permukaannya dibentuk oleh tubrukan, erosi fluvial dan aeolian, pemborosan massal, dan proses eksogenik lainnya. Menurut hipotesis ini, metana tidak dihasilkan oleh gunung berapi, namun perlahan-lahan berdifusi dari bagian dalam Titan yang dingin dan keras. Ganesa Macula mungkin merupakan sebuah kawah tubrukan yang terkikis dengan bukit pasir gelap di tengah. Bubungan bergunung yang diamati di beberapa wilayah dapat dianggap sebagai gawir struktur cincin ganda hasil tubrukan yang sangat terdegradasi atau sebagai hasil dari kontraksi global yang diakibatkan oleh pendinginan bagian dalam secara perlahan. Dalam hipotesis ini, Titan masih dapat memiliki samudra di bagian dalam yang terdiri dari campuran eutektik air-amonia dengan suhu , yang cukup rendah untuk disebabkan oleh peluruhan unsur radioaktif di inti Titan. Wilayah Xanadu yang terang mungkin merupakan wilayah yang sangat berkawah dan terdegradasi seperti di permukaan Kalisto. Memang, bila Kalisto punya atmosfer, Kalisto dapat menjadi model geologi Titan. Bahkan Jeffrey Moore menyebut Titan "Kalisto yang bercuaca".