Kreditna slika: Keck
Kako se svemirska letjelica Cassini-Huygens približavala srpanjskom susretu sa Saturnom i njegovim mjesecem Titanom, tim sa Sveučilišta u Kaliforniji, Berkeley, astronomi su iscrpno pregledali mjesečev oblačni pokrov i ono što će Huygens-ova sonda vidjeti dok se divi kroz atmosferu Titana koji će sletjeti na površinu.
Astronom Imke de Pater i njezini kolege iz UC Berkeleyja koristili su adaptivnu optiku na teleskopu Keck na Havajima kako bi slikali maglu ugljikovodika koja obavija mjesec, snimajući fotografije na raznim visinama od 150-200 kilometara dolje na površini. Sastavili su slike u film koji pokazuje s čime će se Huygens susresti kad siđe na površinu u siječnju 2005., šest mjeseci nakon što Cassini svemirski brod uđe u orbitu oko Saturna.
"Prije smo mogli vidjeti svaku komponentu izmaglice, ali nismo znali gdje se tačno nalazi u stratosferi ili troposferi. Ovo su prve detaljne slike raspodjele izmaglice s nadmorskom visinom ", rekao je atmosferski kemičar Mate Adamkovics, student poslijediplomskog studija kemijskog fakulteta u UC Berkeley. "Razlika je između X-zraka atmosfere i MRI."
"To pokazuje što se može učiniti s novim instrumentima na teleskopu Keck", dodao je de Pater, pozivajući se na bliski infracrveni spektrometar (NIRSPEC) montiran s adaptivnim optičkim sustavom. "Ovo je prvi put da je snimljen film, koji nam može pomoći da razumijemo meteorologiju na Titanu."
Adamkovics i de Pater primjećuju da čak i nakon što Cassini stigne do Saturna ove godine, zemaljska zapažanja mogu pružiti važne informacije o tome kako se Titanova atmosfera mijenja s vremenom i kako se cirkulacija spariva s atmosferskom kemijom kako bi stvorili aerosole u Titanovoj atmosferi. To će postati još lakše kada se OSIRIS (OH-supresijski infracrveni spektrograf za slikanje) pojavi na mreži u Keckovim teleskopima, rekao je de Pater. OSIRIS je spektrograf blizu infracrvenog polja dizajniran za Keckov prilagodljivi optički sustav koji može uzorkovati mali pravokutni komad neba, za razliku od NIRSPEC koji uzorkuje prorez i mora skenirati komad neba.
De Pater će predstaviti rezultate i film u četvrtak, 15. travnja, na međunarodnoj konferenciji u Nizozemskoj povodom 375. rođendana nizozemskog znanstvenika Christiaana Huygensa. Huygens je bio prvi "znanstveni voditelj" Acad? Mie Fran? Aise i otkrivač Titana, najvećeg Saturnovog mjeseca, 1655. Četverodnevna konferencija, koja je započela 13. travnja, održava se u Europskom svemirskom i tehnološkom centru u Noordwijku.
Misija Cassini-Huygens međunarodna je suradnja tri svemirske agencije - Nacionalne zrakoplovne i svemirske uprave, Europske svemirske agencije i talijanske svemirske agencije - koja uključuje doprinose 17 zemalja. Letio je iz Svemirskog centra Kennedy 15. listopada 1997. Svemirska letjelica će u Saturn stići u srpnju, s obzirom da će se u orbiti Cassini poslati podatke o planeti i njezinim mjesecima najmanje četiri godine. Orbiter će također prenijeti podatke iz Huygensove sonde dok prodire kroz atmosferu Titana i nakon što sleti na površinu sljedeće godine.
Ono što Titan čini toliko zanimljivim jest njegova naizgled sličnost na mladu Zemlju, doba u kojem se život vjerojatno pojavio i prije nego što je kisik promijenio kemiju našeg planeta. U atmosferi i Titana i rane Zemlje dominirala je gotovo ista količina dušika.
U atmosferi Titana nalazi se značajna količina plina metana, koji se kemijski mijenja ultraljubičastom svjetlošću u gornjoj atmosferi, ili stratosferi, kako bi se formirali dugolančani ugljikovodici, koji se kondenziraju u čestice koje stvaraju gustu maglu. Ti ugljikovodici, koji bi mogli biti poput nafte ili benzina, na kraju se talože na površinu. Radarska opažanja pokazuju ravna područja na Mjesečevoj površini koja mogu biti bazeni ili jezera propana ili butana, rekao je Adamkovics.
Astronomi su mogli probiti maglu ugljikovodika kako bi pogledali površinu koristeći prizemne teleskope s adaptivnom optikom ili spektralnom interferometrijom, a pomoću Hubble svemirskog teleskopa, uvijek s filterima koji omogućuju teleskopima da vide kroz "prozore" u izmaglici metan ne apsorbira.
Zamišljanje same izmaglice nije bilo lako, prvenstveno zato što su ljudi morali promatrati na različitim valnim duljinama da bi je vidjeli na određenim visinama.
"Do sada, ono što smo znali o distribuciji izmaglice potječe iz zasebnih skupina koristeći različite tehnike, različite filtre", rekao je Adamkovics. "Sve to dobivamo odjednom: trodijelnu raspodjelu izmaglice na Titu, koliko mjesta na planeti i koliko atmosfere u jednom promatranju."
NIRSPEC instrument na teleskopu Keck odmjerava intenzitet pojasa blizu infracrvenih valovnih duljina odjednom dok skenira oko 10 kriški duž Titanove površine. Ova tehnika omogućuje rekonstrukciju izmaglice u odnosu na nadmorsku visinu, jer određene valne duljine moraju poticati s određenih visina ili ne bi bile vidljive zbog apsorpcije.
Film koji su sastavili Adamkovics i de Pater prikazuje raspodjelu izmaglice sličnu onoj koja je ranije promatrana, ali potpunija i sastavljena na način koji je više prilagođen korisnicima. Na primjer, maglica u atmosferi iznad Južnog pola vrlo je vidljiva, na nadmorskoj visini između 30 i 50 kilometara. Poznato je da se ova maglica sezonski formira i da se raspršuje tijekom "godine" Titana, što iznosi oko 29 1/2 zemaljske godine.
Stratosferska izmaglica na oko 150 kilometara vidljiva je na velikom području sjeverne polutke, ali ne i na južnoj, ranije uočena asimetrija.
Na tropopauzi na južnoj hemisferi, granici između donje atmosfere i stratosfere na nadmorskoj visini od oko 42 kilometra, nejasna je cirrusna maglica analogna magli cirusa na Zemlji.
Opažanja su napravili 19., 20. i 22. veljače 2001. de Pater i njegov kolega Henry G. Roe s Kalifornijskog tehnološkog instituta, a Adamkovics je analizirao koristeći modele Caitlin A. Griffith sa Sveučilišta u Arizoni, sa koautor SG Gibbard iz Nacionalnog laboratorija Lawrence Livermore.
Rad je dijelom sponzorirala Nacionalna zaklada za znanost i Tehnološki centar za prilagodljivu optiku.
Izvorni izvor: UC Berkeley News Release
