Ko je sonda Huygens Evropske vesoljske agencije prejšnji mesec obiskala Saturnov mesečnik Titan, je sonda padla skozi vlažne oblake. Fotografirala je rečne kanale in plaže ter stvari, ki so videti kot otoki. Končno se je Huygens spustil skozi vrtinčenje megle pristal v blatu.
Če na kratko povem, je Titan moker.
Christian Huygens ne bi bil malce presenečen. Leta 1698, tristo let, preden je sonda Huygens zapustila Zemljo, je nizozemski astronom napisal naslednje besede:
"Ker je gotovo, da imata Zemlja in Jupiter svojo vodo in oblake, ni razloga, da bi ostali planeti ostali brez njih. Ne morem reči, da so popolnoma enake z našo Vodo; ampak da bi morali biti tekoči, kar zahteva njihova uporaba, saj njihova lepota to naredi jasno. Ta voda v Jupitru ali Saturnu bi se zaradi velike oddaljenosti Sonca takoj zamrznila. Vsak planet mora imeti zato svoje vode takšne narave, ki jih Mraz ne more izvesti. "
Huygens je Titan odkril leta 1655, zato je sonda dobila ime po njem. V tistih dneh je bil Titan le luč svetlobe v teleskopu. Huygens ni mogel videti Titanovih oblakov, zanosil z dežjem, ali Titanova pobočja, ki so jih vbrizgali tekoči tekočini, vendar je imel domišljijo.
Titanova "voda" je tekoči metan, CH4, bolj znan na Zemlji kot zemeljski plin. Redna zemlja-voda, H2O, bi bila zamrznjena na Titanu, kjer je temperatura površine 290 ° F pod ničlo. Metan pa je na drugi strani tekoča tekočina, "ki se ne more odmrzniti."
Jonathan Lunine, profesor na univerzi v Arizoni, je član znanstvene skupine za misijo Huygens. On in njegovi sodelavci verjamejo, da je Huygens pristal v ekvivalentu Titana v Arizoni, večinoma suhem območju s kratkimi, a intenzivno mokrimi letnimi časi.
"Rečni kanali v bližini sonde Huygens so zdaj prazni," pravi Lunine, vendar je tekočina v zadnjem času tam, je prepričan. Majhne skale, razpokane okoli pristajalnega mesta, so prepričljive: gladke in okrogle so kot rečne skale na Zemlji in "sedijo v majhnih vdolbinah, izkopanih, očitno s hitrimi tekočinami."
Izvor vse te vlažnosti je lahko dež. Titanovo ozračje je "vlažno", kar pomeni, da je bogato z metanom. Nihče ne ve, kako pogosto dežuje, "ko pa je," pravi Lunine, "količina hlapov v atmosferi je mnogokrat večja kot v Zemljini atmosferi, zato lahko dobite zelo močne prhe."
In morda tudi mavrice. „Sestavine, ki jih potrebujete za mavrico, so sončna svetloba in dežne kaplje. Titan ima oboje, "pravi strokovnjak za atmosfersko optiko Les Cowley.
Na Zemlji se mavrice oblikujejo, ko sončna svetloba odskoči iz prozornih vodnih kapljic in iz njih. Vsaka kapljica deluje kot prizma in širi svetlobo v znani spekter barv. Na Titanu bi se mavrice oblikovale, ko sončna svetloba odskoči v in iz metanskih kapljic, ki so, podobno kot kapljice vode, prozorne.
"Njihova lepota [zahteva], da so jasne ..."
"Metanska mavrica bi bila večja od mavrične vode," ugotavlja Cowley, "s primarnim polmerom najmanj 49o za metan v primerjavi z 42,5o za vodo. To je zato, ker se indeks loma tekočega metana (1,29) razlikuje od indeksa vode (1,33). " Vendar bo vrstni red barv enak: modra na notranji strani in rdeča na zunanji, s splošnim namigom oranžne barve, ki ga povzroča Titanovo oranžno nebo.
Ena težava: mavrice potrebujejo direktno sončno svetlobo, toda nebesno Titanovo nebo je zelo nejasno. "Vidne mavrice na Titanu so morda redke," pravi Cowley. Po drugi strani so lahko infrardeče mavrice pogoste.
Atmosferski znanstvenik Bob West iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon je razložil: "Atmosfera Titana je večinoma jasna pri infrardečih valovnih dolžinah. Zato vesoljsko plovilo Cassini z infrardečo kamero fotografira Titan. " Infrardeči sončni žarki bi imeli malo težav pri prodiranju v mutni zrak in izdelavi mavric. Najboljši način, da jih vidite: infrardeča očala za nočni vid.
Ob vsem tem govorjenju o dežju in mavricah in blatu tekoči metan zveni podobno kot navadna voda. Ni. Upoštevajte naslednje:
Gostota tekočega metana je le približno polovica gostote vode. Recimo, to bi moral upoštevati graditelj čolnov na Titanu. Čolni plavajo, ko so manj gosti od tekočine pod njimi. Čoln Titan bi moral biti dodatno lahek, da bi plaval v tekočem metanskem morju. (Ni tako noro, kot se sliši. Prihodnji raziskovalci bodo želeli obiskati Titana, čolni pa bi lahko bili dober način za obisk.)
Tudi tekoči metan ima nizko viskoznost (ali "gooness") in nizko površinsko napetost. Glej spodnjo tabelo. Površinska napetost je tisto, kar vodi daje gumijasto kožo in na Zemlji pušča vodnim hroščem drsnik po ribnikih. Vodni hrošč na Titanu bi takoj potonil v ribnik lahkega metana. Na svetli strani bi lahko Titanova nizka gravitacija, le ena sedma zemeljska gravitacija, omogočila bitju, da se spet dvigne.
Nazaj na čolne: Propelerji, ki se vrtijo v metan, bi morali biti zelo široki, da bi "zagrabili" dovolj tanke tekočine za pogon. Prav tako morajo biti izdelani iz posebnih materialov, odpornih proti razpokanju pri kriogenih temperaturah.
In pazi na te valove! Evropski znanstveniki John Zarnecki in Nadeem Ghafoor sta izračunala, kakšna bi lahko bila metanska valovanja na Titanu: sedemkrat višja od značilnih zemeljskih valov (predvsem zaradi nizke gravitacije Titana) in trikrat počasnejša, "kar daje surferjem divjo vožnjo," pravi Ghafoor.
Nenazadnje je tekoči metan vnetljiv. Titan ne vžge, ker atmosfera vsebuje tako malo kisika - ključno sestavino za izgorevanje. Če bodo raziskovalci nekega dne obiskali Titan, bodo morali biti previdni s svojimi rezervoarji za kisik in se upirati pozivu, da prižgejo požare z "vodo".
Infrardeče mavrice, višji valovi, morja privlačijo mornarje. Huygens ni videl ničesar od tega, preden se je splazil v blato. Ali res obstajajo?
"... ni razloga, da bi ostali planeti ostali brez njih."
Izvirni vir: [zaščiten e-poštni naslov]
