ทะเลสาบอาจทำให้ฟองสบู่กลายเป็น 'หมู่เกาะเวทย์มนตร์' บนดวงจันทร์แปลกพิภพของไททัน

Send

ภาพศิลปินของทะเลสาบใกล้กับขั้วโลกเหนือของไททัน

(ภาพ: © NASA / JPL-Caltech)

แชมเปญควรจะเป็นฟอง ดังนั้นอาบน้ำฟอง แต่ส่วนผสมที่ออกแบบมาเพื่อเลียนแบบทะเลสาบเยือกเย็นบนดวงจันทร์เอเลี่ยน? นั่นเป็นเรื่องที่น่าแปลกใจมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อฟองเหล่านั้นออกมาจากที่ไหนและระเบิด

แต่นั่นคือสิ่งที่ Kendra Farnsworth และเพื่อนร่วมงานพบระหว่างชุดการทดลองที่ออกแบบมาเพื่อช่วยให้ทีมเข้าใจว่าสารประกอบเช่นเดียวกับที่พบบนพื้นผิวของ ไททันที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์, มีปฏิสัมพันธ์. สะดวกในการค้นพบฟองโดยไม่ได้ตั้งใจสามารถช่วยอธิบายหนึ่งในความลึกลับที่พบได้ ภารกิจ Cassini ของนาซ่า - "หมู่เกาะเวทย์มนตร์" เป็นหย่อมสดใสบนภาพเรดาร์ที่หายไปในทันที

"[ฉัน] สะดุดในฟองสบู่: ในตอนแรกมันไม่ใช่เป้าหมายหลักของการศึกษา แต่มันเป็นหนึ่งในผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจจริงๆ" เทนนักศึกษาปริญญาเอกสาขาวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยอาร์คันซอและนักเขียนนำ บทความใหม่ที่อธิบายการวิจัยบอก Space.com "ฟองถูกทำนายไว้ บนไททันแต่ไม่มีใครเคยเห็นพวกเขาหรือสร้างพวกเขาในห้องทดลองในเวลานั้น "

การทำนายฟองของไททันเป็นหนึ่งในสามของคำอธิบายที่เป็นไปได้ที่นักวิทยาศาสตร์สามารถคิดขึ้นมาเพื่อการหายตัวไปของ "หมู่เกาะเวทย์มนตร์"ในข้อมูล Cassini ซึ่งจะต้องมีโครงสร้างชั่วคราวที่สะท้อนแสงมากกว่าสภาพแวดล้อมของพวกเขา แต่สัญญาณที่คล้ายกันอาจเกิดจากคลื่นและนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้มีการสังเกตพวกเขาจะต้องแน่ใจว่าปรากฏการณ์คืออะไร

ก่อนที่ฟองสบู่จะแตกออกมาในชีวิตของเธอเทนดำเนินการทดลองที่แตกต่างกันสองแบบในห้องสูง 6 ฟุตที่ออกแบบมาเพื่อเลียนแบบอุณหภูมิที่เย็นกว่าและแรงกดดันที่สูงขึ้นเล็กน้อยที่พบในไททันภายในห้องทดลองภาคพื้นดิน

ในการทดลองที่ฟองอากาศปรากฏตัวครั้งแรกเทนส์เวิร์ ธ ได้กำหนดไว้เพื่อวัดว่าก๊าซไนโตรเจนจะละลายในส่วนผสมต่าง ๆ ของ มีเทนเหลวและอีเธนสารประกอบอินทรีย์ที่ประกอบขึ้นเป็นระบบที่คล้ายฝนของโลกทะเลสาบและทะเลที่แปลกประหลาดของไททัน ในขณะที่เธออุ่นบ่อเหล่านี้จากจุดที่เย็นที่สุดของพวกเขาเย็นกว่าอุณหภูมิพื้นผิวสมัยใหม่ของไททันเทนสเวิร์นสังเกตว่าฟองอากาศขนาดเล็กนั้นจะติดกับพื้นผิว

แต่ความประหลาดใจที่แท้จริงนั้นเกิดขึ้นในการทดลองที่แตกต่างกันเทนกล่าวว่าหนึ่งในนั้นขึ้นอยู่กับการค่อยๆเติมอีเทนเหลวลงในมีเธนเหลว พื้นผิวของไททัน อุณหภูมิ. การทดลองดูเหมือนว่าจะเกิดขึ้นอย่างฉับพลัน - จนกว่าจะไม่มี

“ เมื่อถึงจุดหนึ่งฟองสบู่ก็ระเบิดขึ้นมาแล้วกระแทกกล้องของฉันฉันไม่เห็นอะไรออกมาจากกล้องเลย” เทนกล่าว "ฉันต้องการ 'รอสักครู่ฉันไม่ได้คาดหวังสิ่งนี้'" ทันใดนั้นการไตเตรทเองก็ไม่น่าสนใจเหมือนปรากฏการณ์ฟองสบู่ด้วยความแปลกทั้งหมด เธอและเพื่อนร่วมงานทดลองกับวิธีแก้ปัญหาดวงจันทร์เพื่อพยายามทำความเข้าใจเงื่อนไขที่ทำให้เกิดฟอง

สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับเทนเวิร์ ธ คือสถานการณ์ที่ค่อนข้างอบอุ่นกว่า เลียนแบบสมัยใหม่ไททัน. ในการทดลองเหล่านี้ทีมพบว่ามีสองปัจจัยที่ต้องเปลี่ยนแปลงพร้อมกัน: อุณหภูมิของของเหลวและสัดส่วนสัมพัทธ์ของมีเธนและอีเธน การรวมกันของการเปลี่ยนแปลงต้องใช้ส่วนผสมจากความนิ่งเฉยไปจนถึงการปะทุของฟองอากาศ

“ ไม่มีอะไรและพวกเขาจะระเบิด” เทนกล่าว "พวกเขามีความรุนแรงมากกว่าที่เราคาดไว้"

เนื่องจากการรวมกันของการเปลี่ยนแปลงที่ต้องการ Farnsworth คาดว่าการปะทุเหล่านี้จะเกิดขึ้นในสถานที่เฉพาะบนพื้นผิวของไททันบางทีอาจจะอยู่ในอ่างเก็บน้ำใต้ดินหรือที่แม่น้ำพบทะเลสาบ

“ มันอาจจะสงบนิ่งอย่างสมบูรณ์แบบและบางครั้งคุณก็เกิดฟองสบู่ขึ้นมา” เธอกล่าว "มันสนุกดี"

การวิจัยอธิบายไว้ใน กระดาษ เผยแพร่เมื่อวันที่ 3 ธันวาคมในวารสารจดหมายธรณีฟิสิกส์วิจัย