Ko so se pripravljali na Cassinijev obisk Saturnovega Luna Titana, so raziskovalci pričakovali, da bodo to mesto opazili v etanu - stranskem proizvodu razpada metana. Mogoče je, da ta oblak poleti dežuje etan in se pozimi kondenzira okoli pola, nabira pa se kot led.
Cassinijev vizualni in infrardeči spektrometer za preslikavo (VIMS) je zaznal, da se zdi ogromen etanski oblak, ki obkroža severni pol Titana. V oblaku lahko snežijo etanske snežinke v metanskih jezerih spodaj.
Oblak je morda namig, potreben pri reševanju uganke, ki je zmedla znanstvenike, ki so doslej videli malo dokazov o tančici etanskih oblakov in površinskih tekočin, ki so bili prvotno dovolj obsežni, da so celotno površino Titana prekrili s 300 metrov globokim oceanom .
Preden je leta 2004 misija Cassini-Huygens začela obiskati Titan, "smo pričakovali, da bomo na površini Saturnove velikanske lune Titan videli veliko etana - ogromne oblake etana na vseh širinah in obširnih morjih," je povedala planetarna znanstvenica univerze Arizone Caitlin Griffith.
To je zato, ker sončna ultravijolična svetloba nepovratno razgrajuje metan v Titanovi večinoma dušikovi atmosferi. Etan je daleč najbolj bogat stranski produkt, ko se metan razgradi. Če bi bil metan sestavni del atmosfere v celotni življenjski dobi Titana 4,5 milijarde let - in ni bilo razloga, da bi sumil, da ga ne bi - bi se velika luna prelila z morji etana, so znanstveniki teoretizirali.
NASA-in radar za vesoljska plovila Cassini je lanski jutri našel jezera na severnih arktičnih širinah Titana. Vendar pa zdaj vemo, da je Titanova površina v veliki meri brez jezer in oceanov, "je dejal Griffith. Je članica ekipe Cassini VIMS s sedežem v UA, ki jo vodi profesor Robert Brown iz Lunarnega in planetarnega laboratorija UA.
Manjkajoči etan je toliko bolj skrivnosten, ker Cassinijeve slike kažejo, da so druge manj obilne trdne oborine iz fotokemičnih reakcij v atmosferi Titana oblikovale sipine in pokrovale kraterje na njeni površini, je dejal Griffith.
VIMS je prvič zaznal Titanov obsežen polarni etanski oblak, ko je decembra 2004, avgusta 2005 in septembra 2005 sondriral Titanove visoke severne zemljepisne širine na letališčih Cassini.
VIMS je zaznaval oblak kot svetel pas na višinah med 30 km in 60 km na robu arktičnega kroga Titana, med 51 stopinjami in 69 stopinjami severne širine. VIMS je videl le del oblaka, ker je večina severnega polarnega območja v zimski senci in ne bo popolnoma osvetljena do leta 2010, je opozoril Griffith.
"Naša opažanja kažejo, da je treba površinske usedline etana najti posebej na polovicah, namesto da se globalno porazdelijo po Titonovem disku, kot je bilo predhodno predvidevano," je dejal Griffith. "To lahko delno razloži pomanjkanje tekočih etanskih oceanov in oblakov na srednjih in spodnjih zemljepisnih širinah Titana."
„Mislimo, da etan dežuje ali, če so temperature dovolj hladne, sneg trenutno sneži na severnem polu. Ko se letne čase preklopijo, pričakujemo, da se bo etan kondenziral na južnem polu pozimi, "je dejal Griffith. Če so polarni pogoji tako kul, kot pravijo napovedi, bi se lahko etan kopičil kot polarni led.
Etan se raztaplja v metanu, za katerega znanstveniki predvidevajo, da v hladni zimi dežuje iz ozračja na severnem polu. "Med polarnimi zimami pričakujemo, da bodo nižine zalivale metanska jezera, bogata z etanom," je opozoril Griffith. "Morda so to jezera, ki jih je nedavno posnel Cassini."
Če bi bil etan proizveden s današnjo hitrostjo skozi celotno življenjsko dobo Titana, bi se nad polovoma oboril dva kilometra etana. Toda to se zdi malo verjetno, je dejal Griffith.
Znanstveniki nimajo neposrednih dokazov za polarne kape etanskega ledu. Severni pol Titana je v zimski temi, Cassinijeve kamere pa ga še niso videle v odsevni svetlobi. Cassinijeve kamere so posnele Titanov južni pol. "Morfologija, ki jo vidimo na teh slikah, ne kaže na dva kilometra polarne ledene kape, vendar slike kažejo lastnosti pretoka," je dejal Griffith.
"V prihodnjih mesecih bomo začeli z več polarnimi prehodi," je dodala. "Do konca prihodnjega leta bo Cassini posnel prvi profil polarne temperature Titana, ki nam bo povedal, kako hladne so razmere na polovici."
Griffith je prvi avtor članka "Dokazi za polarni etanski oblak na Titanu", ki je bil objavljen v trenutni (15. september) številki Science. Paulo Pinteado in vodja ekipe VIMS Robert Brown iz UA ter raziskovalci iz Francije, Laboratorij za reaktivni pogon v Pasadeni v Kaliforniji, ameriški geološki zavod, Univerza Cornell, NASA-ov Ames Research Center, Portugalska in Nemčija so soavtorja.
Griffith, Pinteado in Robert Kursinski iz UA so sodelovali že prej na študijah tisoč kilometrov dolgih metanskih oblakov, ki ob južnem širini pokrivajo Titan. Analizirali so slike VIMS, da ti visoko lokalizirani konvektivni oblaki, ki so sestavljeni iz metana, izvirajo iz poletnega segrevanja, kolikor na Zemlji nastanejo nevihte.
Instrument VIMS je slikovni spektrometer, ki proizvaja poseben niz podatkov, imenovan kocka slike. Hkrati slika predmeta v več barvah. Navadna video kamera posname slike v treh osnovnih barvah (rdeča, zelena in modra) in jih kombinira, da ustvari slike, kot jih vidi človeško oko. Instrument VIMS slika v 352 ločenih valovnih dolžinah ali barvah, ki segajo v barvo barv, ki je daleč od tistih, ki so vidne ljudem. Vsi materiali odsevajo svetlobo na edinstven način. Molekule katerega koli elementa ali spojine je mogoče prepoznati po valovnih dolžinah, ki jih odražajo ali absorbirajo, po "podpisujočem" se spektru.
Misija Cassini-Huygens je skupni projekt NASA, Evropske vesoljske agencije in italijanske vesoljske agencije. Laboratorij Jet Propulsion, oddelek kalifornijskega tehnološkega inštituta v Pasadeni v Kaliforniji, upravlja misijo za Nasino direkcijo za znanstveno misijo v Washingtonu, D.C. Orbiter Cassini in njegove dve vgrajeni kameri so bili zasnovani, razviti in sestavljeni v JPL. Ekipa za vizualno in infrardečo preslikavo spektrometrov ima sedež na Univerzi Arizona v Tucsonu.
Izvirni vir: News Release University of Arizona
