Amikor az Európai Űrügynökség Huygens szondája a múlt hónapban meglátogatta a Szaturnusz holdi Titánját, a szonda nedves felhőkön keresztül ejtőernyőzött. Fényképezett a folyami csatornákon, a strandokon és a szigetekhez hasonló dolgokon. Végül, leereszkedve a kavargó ködön keresztül, Huygens sárba landolt.
Ahhoz, hogy egy hosszú történet rövid legyen, Titan nedves.
Christian Huygens nem lett volna meglepve. 1698-ban, háromszáz évvel azelőtt, hogy a Huygens szonda elhagyta a Földet, a holland csillagász írta ezeket a szavakat:
„Mivel bizonyos, hogy a Földnek és a Jupiternek megvan a víz és a felhő, nincs oka annak, hogy a többi bolygó nélkül lehessen. Nem mondhatom, hogy pontosan ugyanolyan természetűek, mint a Vízünk; de hogy folyékonyak legyenek, felhasználásuk megköveteli, mivel szépségük azt jelenti, hogy tiszták legyenek. Ez a vízünk, a Jupiterben vagy a Szaturnuszban, a Nap hatalmas távolsága miatt azonnal megfagyna. Ezért minden bolygónak rendelkeznie kell saját, ilyen hőmérsékletű vízével, amely nem felel meg a fagynak. ”
Huygens 1655-ben fedezte fel a Titánt, ezért a szondát nevezték el. Akkoriban Titan csak egy fényszóró volt a távcsőben. Huygens nem látta a Titán felhőit, esőtől váratlanul, vagy a Titan hegyoldalán, amelyet rohanó folyadékok készítettek, de nagyon jó képzelőképessége volt.
A Titán „víz” folyékony metán, CH4, a Földön jobban ismert, mint földgáz. A normál földvíz, a H2O, szilárd anyagként fagyos lenne a Titanon, ahol a felületi hőmérséklet 290o F nulla alatt van. A metán viszont folyékony folyadék, „olyan hőmérséklete, amely nem felel meg a fagynak”.
Jonathan Lunine, az arizonai egyetem professzora, a Huygens missziós tudományos csapat tagja. Ő és kollégái úgy vélik, hogy Huygens az arizonai Titan-ekvivalensben landolt, többnyire száraz, rövid, de intenzív nedves évszakokkal.
"A Huygens-szonda közelében lévő folyócsatornák most üresek" - mondja Lunine, ám hisz abban, hogy a közelmúltban folyadékok voltak ott. A leszállási hely körül szétszórt kis sziklák kényszerítőek: simaak és kerekek, mint a Föld folyósziklái, és „kisméretű mélyedésekben ülnek, látszólag rohanó folyadékok által ástak”.
Ennek a nedvességnek a forrása az eső lehet. A Titan légköre „nedves”, ami metánban gazdag. Senki sem tudja, milyen gyakran esik, "de amikor esik," mondja Lunine, "a légkörben a gõz mennyisége többszöröse a Föld légkörének, tehát nagyon intenzív zuhanyok lehetnek."
És talán szivárványok is. „A szivárványhoz szükségesek a napfény és az esőcseppek. A Titannak mindkettője van ”- mondja Les Cowley légköri optikai szakértő.
A Földön szivárványok alakulnak ki, amikor a napfény visszapattan az átlátszó vízcseppekből. Minden csepp prizmaként viselkedik, és fényt terjeszt az ismerős színskálába. A Titánon szivárványok alakulnak ki, amikor a napfény visszatér a metáncseppekhez és azokból kifolyik, amelyek - akárcsak a vízcseppek - átlátszóak.
"Szépségük [megköveteli], hogy tiszták legyenek."
„A metán szivárvány nagyobb, mint a víz szivárvány.” - jegyzi meg Cowley, „primer sugara metán esetén legalább 49o, míg víz esetében 42,5o. Ennek oka az, hogy a folyékony metán törésmutatója (1,29) eltér a vízétől (1,33). ” A színek sorrendje ugyanakkor lenne: belső kék és kívül piros, a Titan narancssárga égboltja általánosan előidézett narancsra.
Egy probléma: A szivárványoknak közvetlen napfényre van szükségük, de a Titan égboltja nagyon homályos. "A Titanon látható látható szivárványok ritkán fordulhatnak elő" - mondja Cowley. Másrészt az infravörös szivárványok gyakran előfordulhatnak.
Bob West, a NASA sugárhajtású laboratóriumi légköri tudósa elmagyarázza: „A Titan légköre többnyire tiszta az infravörös hullámhosszon. Ez az oka annak, hogy a Cassini űrhajó infravörös kamerát használ a Titan fényképezéséhez. " Az infravörös napsugaraknak alig lenne nehézségeik a tompa levegőbe való bejutáshoz és a szivárványok előállításához. A legjobb módja annak, hogy megnézzék őket: infravörös „éjjellátó” szemüveg.
Az eső, a szivárványok és az iszap beszédében a folyékony metán a normál vízhez hasonlóan hangzik. Ez nem. Tekintsük a következő:
A folyékony metán sűrűsége csak körülbelül a víz sűrűségének fele. Tegyük fel például, hogy a Titan hajóépítőjének figyelembe kell vennie. A csónak akkor úszik, amikor kevésbé sűrű, mint alattuk levő folyadék. A Titan-csónaknak különösen könnyűnek kell lennie, hogy folyékony metán-tengerben úszhasson. (Nem olyan őrült, mint amilyennek hangzik. A jövő felfedezői meglátogatják a Titánt, és a csónakok jó út lehetnek a kijutáshoz.)
A folyékony metán viszkozitása alacsony (vagy „jóindulatú”) és alacsony a felületi feszültsége. Lásd az alábbi táblázatot. A felületi feszültség adja a víznek gumiszerű bőrét, és a Földön lehetővé teszi, hogy a vízbugák a tókon átcsúszhassanak. A Titánon található vízhiba azonnal belemerül egy gyenge metán tavacskába. A világos oldalán a Titán alacsony gravitációja, csak a hetedik Föld gravitáció, lehetővé teheti a teremtésnek, hogy ismét kilépjen.
Vissza a hajókhoz: A metánba forgó hajócsavaroknak extra szélesnek kell lenniük, hogy elegendő mennyiségű vékony folyadékot megkapjanak a meghajtáshoz. Különleges anyagokból kell készülniük, amelyek kriogén hőmérsékleten ellenállnak a repedésnek.
És vigyázz azokra a hullámokra! Az európai tudósok, John Zarnecki és Nadeem Ghafoor kiszámították, hogy milyenek lehetnek a metánhullámok a Titánon: hétszer magasabbak, mint a tipikus földhullámok (főleg a Titan alacsony gravitációjának köszönhetően), és háromszor lassabbak, „vad szörfösöknek adják a vadonatúj utazást” - mondja Ghafoor.
Végül, de nem utolsósorban, a folyékony metán tűzveszélyes. A Titan nem gyullad ki, mert a légkör olyan kevés oxigént tartalmaz - az égés egyik fő alkotóeleme. Ha a felfedezők egy napon meglátogatják a Titánt, akkor óvatosnak kell lenniük az oxigéntartályaikkal, és ellenállniuk kell a tüzet „vízzel” elpusztító késztetésnek.
Infravörös szivárványok, magasodó hullámok, tengerészek vonzó tengerészek felé mutatnak. Huygens nem látta ezen dolgok egyikét, mielőtt le nem zuhant a sárban. Valóban léteznek?
"... nincs ok, amiért a többi bolygónak nélkülük kellene lennie."
Eredeti forrás: [e-mail védett]
