Pripremajući se za Cassinijevu posjetu Saturnovom mjesecu Titanu, istraživači su očekivali da će to mjesto probuditi u etanu - nusproduktu raspada metana. Moguće je da ovaj oblak ljeti pada katran, a zimi se kondenzira oko pola, nakupljajući se kao led.
Cassinijev vizualni i infracrveni spektar za mapiranje (VIMS) otkrio je što izgleda kao masivni oblak etana koji okružuje Titanov sjeverni pol. Oblak bi mogao snježiti etanske snježne pahulje u metanskim jezerima ispod.
Oblak je možda trag koji je potreban u rješavanju zagonetke koja je zbunila znanstvenike koji su do sada vidjeli malo dokaza o velu etanskih oblaka i površinskih tekućina koji su se izvorno smatrali dovoljno opsežnima da prekriju cijelu površinu Titana oceanom dubokim 300 metara ,
Prije nego što je misija Cassini-Huygens započela posjetu Titanu 2004. godine, „Očekivali smo da ćemo vidjeti mnogo etana - ogromni etanski oblaci na svim širinama i prostranim morima na površini Saturnovog divovskog mjeseca Titan“, rekao je planetarni znanstvenik sa sveučilišta Arizone, Caitlin Griffith.
To je zato što solarna ultraljubičasta svjetlost nepovratno razbija metan u Titanovoj uglavnom dušičnoj atmosferi. Etan je daleko najbrojniji nusprodukt kada se metan razgradi. Da je metan sastavni dio atmosfere tijekom Titanovog 4,5 milijardi godina života - a nije bilo razloga da sumnjaju da bi to mogao - veliki mjesec bi se prepun mora etana, tvrde znanstvenici.
NASA-in radar svemirske letjelice Cassini pronašao je jezera u sjevernoj arktičkoj širini Titana letajući 22. srpnja. Međutim, „sada znamo da je površina Titana uglavnom lišena jezera i oceana“, rekao je Griffith. Članica je UA-ovog Cassini VIMS tima, na čelu s profesorom Robertom Brownom iz Lunarnog i planetarnog laboratorija UA-a.
Etan koji nedostaje sve je misteriozniji jer Cassinijeve slike sugeriraju da su i drugi manje obilni čvrsti talozi iz fotokemijskih reakcija u atmosferi Titana formirali dine i prekrili kratere na njegovoj površini, rekao je Griffith.
VIMS je prvi put otkrio Titanov ogromni polarni etanski oblak kad je ispitivao Titanove velike sjeverne širine na Cassinijevim letačima u prosincu 2004., kolovozu i rujnu 2005.
VIMS je oblak cirusa prepoznao kao svijetli pojas na visinama između 30 i 60 km na rubu Titanovog arktičkog kruga, između 51 i 69 stupnjeva sjeverne širine. VIMS je vidio samo dio oblaka jer je veći dio sjevernog polarnog područja u zimskoj sjeni i neće biti potpuno osvijetljen do 2010. godine, primijetio je Griffith.
"Naša zapažanja upućuju na to da se površinske naslage etana trebaju nalaziti posebno na polovima, a ne globalno raspoređivati kroz Titov disk kako je ranije pretpostavljano", rekao je Griffith. "To možda djelomično objašnjava nedostatak tekućih etanskih oceana i oblaka na Titanovim srednjim i donjim geografskim širinama."
„Mislimo da etan kiši ili, ako su temperature dovoljno hladne, sada snijeg pada na sjevernom polu. Kad se godišnja doba promijene, očekujemo da će se etan kondenzirati na južnom polu tijekom zime ”, rekao je Griffith. Ako su polarni uvjeti hladni kao što predviđaju, etan bi se mogao akumulirati kao polarni led.
Etan se otapa u metanu, za koji znanstvenici predviđaju da će tijekom hladne zime kišiti iz atmosfere na sjevernom polu. "Tijekom polarnih zima, očekujemo da nizine dopune metanskim jezerima koja su bogata etanom", primijetio je Griffith. "Možda su to jezera koja je Cassini nedavno slikao."
Ako bi se etan proizveo današnjom brzinom tijekom cijelog Titana, ukupno bi se dva kilometra taloga istaložila nad polovima. Ali to se čini malo vjerojatnim, rekao je Griffith.
Znanstvenici nemaju izravne dokaze za polarne kapke etanskog leda. Sjeverni pola Titana nalazi se u zimskoj tami, a Cassini fotoaparati još ga ne vide u reflektiranom svjetlu. Cassini fotoaparati snimili su Titanov južni pol. "Morfologija koja se vidi na tim slikama ne sugerira dvometrijsku polarnu ledenu kapu, ali slike pokazuju značajke protoka", rekao je Griffith.
"U narednim mjesecima ćemo početi izrađivati više polarnih prolaza", dodala je. "Do kraja sljedeće godine Cassini će zabilježiti prvi profil polovane temperature Titana, koji će nam reći koliko su hladni uvjeti na polu."
Griffith je prvi autor članka "Dokaz za polarni etanski oblak na Titanu", objavljenog u trenutnom broju časopisa Science (rujan 15). Paulo Pinteado i vođa VIMS tima Robert Brown iz UA-a i istraživači iz Francuske, Laboratorij za mlazni pogon u Pasadeni, Kalifornija, američki Geološki pregled, Sveučilište Cornell, NASA-ov istraživački centar Ames, Portugal i Njemačka su koautori.
Griffith, Pinteado i Robert Kursinski iz UA-a ranije su surađivali u istraživanjima metanskih oblaka dugačkih tisuću kilometara koji okružuju Titan na južnim širinama. Analizirajući VIMS slike zaključili su da ovi visoko lokalizirani konvektivni oblaci, sastavljeni od metana, proizlaze iz ljetnog zagrijavanja koliko grmljavina formira na Zemlji.
VIMS instrument je spektrometar za obradu slike koji proizvodi poseban skup podataka koji se naziva kocka slike. Snima objekat istovremeno u više boja. Obična video kamera uzima slike u tri osnovne boje (crvena, zelena i plava) i kombinira ih kako bi se stvorile slike kakve ljudsko oko vidi. VIMS instrument slika u 352 odvojene valne duljine ili boja, koji obuhvaćaju područje boja koje nadilaze ljude vidljive. Svi materijali odražavaju svjetlost na jedinstven način. Tako se molekule bilo kojeg elementa ili spoja mogu prepoznati po valnim duljinama koje odražavaju ili apsorbiraju, njihovim spektrom "potpisa".
Misija Cassini-Huygens suradnički je projekt NASA-e, Europske svemirske agencije i talijanske svemirske agencije. Laboratorija za mlazni pogon, odjel Kalifornijskog tehnološkog instituta u Pasadeni, Kalifornija, upravlja misijom za NASA-ino direkciju za naučnu misiju u Washingtonu, D.C. Tim za vizualno i infracrveno mapiranje spektrometra sa sjedištem je na Sveučilištu Arizona u Tucsonu.
Izvorni izvor: Vijesti sa Sveučilišta u Arizoni
