A Cassini Saturn holdi Titán látogatására való felkészüléskor a kutatók arra számítottak, hogy az etánban elmosódik a hely - a metán lebontásának mellékterméke. Lehetséges, hogy ez a felhő nyáron az etánnal esik le, majd télen a pólus körül kondenzálódik, mint jég.
A Cassini vizuális és infravörös térképezési spektrométere (VIMS) észlelte a Titán északi pólusát körülvevő hatalmas etánfelhőt. Lehet, hogy a felhő etán-hópelyhek havazik az alábbi metán-tavakba.
A felhő lehet a rejtvény megoldásához szükséges nyom, amely félreértést okozott azoknak a tudósoknak, akik eddig kevés bizonyítékot láttak az etánfelhők és a felszíni folyadékok fátylatának, amelyeket eredetileg úgy gondolták, hogy a Titán teljes felületét egy 300 méter mély óceán borítja. .
Mielőtt a Cassini-Huygens misszió 2004-ben meglátogatta volna a Titánt, „Vártunk, hogy sok Satán óriási holdfelületén óriási etánfelhők láthatók minden szélességi fokon és kiterjedt tengerek a Titan óriás hold felszínén” - mondta Caitlin Griffith, az Arizonai Egyetemi bolygótudós.
Ennek oka az, hogy a napenergia ultraibolya fény visszafordíthatatlanul lebontja a metánt a Titan leginkább nitrogén atmoszférájában. Az etán messze a legösszetettebb melléktermék, amikor a metán lebomlik. Ha a metán a légkör egyik alkotóeleme volt a Titán 4,5 milliárd éves élettartama alatt - és nem volt okunk azt feltételezni, hogy nem - a nagy hold etán-tengerekkel fog elmosódni, fogalmazták a tudósok.
A NASA Cassini űrhajójának radarja tavaly július 22-én repüléssel találta meg a tagokat a Titán északi sarkvidéki szélességein. Ugyanakkor "Most tudjuk, hogy a Titan felületén nagymértékben nincs tavak és óceánok" - mondta Griffith. Tagja az Egyesült Arab Emírségekben működő Cassini VIMS csapatnak, amelyet Robert Brown professzor vezet, az UA Lunar és Planetary Lab munkatársa.
A hiányzó etán annál rejtélyesebb, mert a Cassini képei azt sugallják, hogy a Titán légkörében a fénykémiai reakciókból származó kevésbé bőséges szilárd csapadékok dűnék képződtek és krátereket borítottak a felületükön - mondta Griffith.
A VIMS először észlelte a Titan hatalmas sarkú etánfelhőjét, amikor 2004 decemberében, 2005. augusztusában és 2005. szeptemberében vizsgálta meg a Titan magas északi szélességét a Cassini flybys-en.
A VIMS a Cirrusfelhőt fényes sávként érzékelte a Titan sarkvidékének szélén, 30 és 60 km közötti magasságban, az északi szélesség 51 és 69 fok között. A VIMS csak a felhő egy részét látta, mivel az északi sarki régió nagy része téli árnyékban van, és 2010-ig nem lesz teljesen megvilágítva - jegyezte meg Griffith.
"Megfigyeléseink azt sugallják, hogy az etán felszíni lerakódásait kifejezetten a pólusokon kell megtalálni, nem pedig globálisan elosztva a Titan korongján, ahogyan azt korábban feltételeztük" - mondta Griffith. "Ez részben magyarázhatja a folyékony etán óceánok és felhők hiányát a Titán középső és alsó szélességén."
“Úgy gondoljuk, hogy etán esik, vagy ha elég hideg a hőmérséklet, akkor az havazik az északi póluson. Amikor az évszakok válnak, arra számítunk, hogy az etán kondenzálódik a déli póluson a téli időszakban ”- mondta Griffith. Ha a poláris feltételek olyan hűvösek, mint ahogy az előrejelzések szerint, az etán felhalmozódhat poláris jégként.
Az etán feloldódik a metánban, amely a tudósok szerint hűvös tél közben az északi pólus atmoszférájából esik. "A sarki tél alatt arra számítunk, hogy az alföld bölcsődik az metánban gazdag metántavakkal" - jegyezte meg Griffith. "Lehet, hogy ezek a tavak, amelyeket Cassini nemrég imázsolt."
Ha az etánt a mai sebességgel állítanák elő a Titan teljes élettartama alatt, akkor összesen két kilométer etán csapódna le a pólusok felett. De ez valószínűtlennek tűnik - mondta Griffith.
A tudósoknak nincs közvetlen bizonyítékuk az etánjég poláris sapkáinak felmérésére. A Titán északi sarkán téli sötét van, és a Cassini kameráknak még nem kell látniuk azt visszavert fényben. A Cassini kamerák Titan déli pólusát ábrázolták. "Az ezekben a képekben látható morfológia nem utal két kilométer hosszú sarkú jégsapkára, de a képek mutatnak áramlási vonásokat" - mondta Griffith.
"Az elkövetkező hónapokban meg fogunk kezdeni több poláris áthaladást" - tette hozzá. "A következő év végére Cassini rögzíti a Titan első sarki hőmérsékleti profilját, amely megmutatja nekünk, hogy a pólus mennyire hideg."
Griffith az első szerző a „Bizonyítékok a sarki etánfelhőhöz a Titanon” című cikkben, amely a Science jelenlegi (15. szeptember) számában jelent meg. Paulo Pinteado és a VIMS csoport vezetője, az Egyesült Arab Emírségek és a francia kutatók, a kaliforniai Pasadena Jet Propulsion Laboratory, az Egyesült Államok Geológiai Szolgálata, a Cornell University, a NASA Ames Research Center, Portugália és Németország társszerzői.
Griffith, Pinteado és Robert Kursinski (UA) korábban együttműködtek az ezer mérföldes metánfelhők vizsgálatán, amelyek a Titánt déli szélességi szélességben sávozzák. A VIMS képek elemzéséből arra a következtetésre jutottak, hogy ezek a magas lokalizációjú, konvektív felhők, amelyek metánból állnak, a nyári melegítésből származnak, ugyanakkor a zivatarok a Földön kialakulnak.
A VIMS eszköz egy képalkotó spektrométer, amely egy speciális adatkészletet állít elő, amelyet képkockának hívnak. Egy objektum képet készít több színben egyszerre. Egy közönséges videokamera három elsődleges színben (piros, zöld és kék) készít képeket, és egyesíti azokat az emberi szem által látott képek készítéséhez. A VIMS eszköz 352 különálló hullámhosszon vagy színben készít képeket, olyan színvilággal, amely messze meghaladja az emberek számára láthatókat. Minden anyag egyedülálló módon tükrözi a fényt. Tehát bármely elem vagy vegyület molekulái azonosíthatók az általuk visszatükrözött vagy elnyelt hullámhosszon, az „aláírási” spektrumuk alapján.
A Cassini-Huygens küldetés a NASA, az Európai Űrügynökség és az Olasz Űrügynökség együttműködési projektje. A Jet Propulsion Laboratory, a kaliforniai Pasadena-ban található Kaliforniai Technológiai Intézet részlege a NASA Tudományos Misszió Igazgatóságának misszióját irányítja Washingtonban. A Cassini pályáját és két fedélzeti kameráját a JPL-ben tervezték, fejlesztették és összeszerelték. A Visual and Infrared Mapping Spektrométer csapata az arizonai egyetemen található, Tucsonban.
Eredeti forrás: az Arizonai Egyetem sajtóközleménye
