ดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์มีการก่อตัวของน้ำแข็งแปลก ๆ หลายพันไมล์เป็นเวลานาน

Send

น้ำแข็งน้ำจะแสดงเป็นสีน้ำเงินอ่อนในภาพเหล่านี้ของพื้นผิวของไททัน

(ภาพ: © Caitlin Griffith / UA Lunar & Planetary Laboratory)

ดวงจันทร์ที่แปลกประหลาดของดาวเสาร์ ยักษ์ ซ่อนความลับมากมายไว้เบื้องหลังเลเยอร์และชั้นของหมอกควันหนา แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์มองผ่านหมอกควันในรูปแบบใหม่ - และเห็นน้ำแข็งน้ำขนาดใหญ่ที่จะบู๊ต

ก้อนน้ำแข็งนั้นทอดยาวเกือบครึ่งหนึ่งของเส้นรอบวงไททัน คุณลักษณะนี้เป็นเพื่อนร่วมทางที่น่าประหลาดใจสำหรับแผ่นน้ำแข็งนักวิทยาศาสตร์ที่คาดว่าจะพบและพวกมันก็ไม่ได้เป็นบวกแน่นอนว่าคุณสมบัติทางธรณีวิทยาชนิดใดที่มันอาจบ่งบอก การวิจัยใช้ข้อมูลที่รวบรวมโดย ยานแคสสินีของนาซาซึ่งใช้เวลา 13 ปีในการศึกษาระบบดาวเสาร์และสร้างดวงจันทร์ขนาดใหญ่กว่า 100 ดวงก่อนที่จะทำลายตัวเองในเดือนกันยายน 2017

Jani Radebaugh นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่ Brigham Young University ใน Utah ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยใหม่บอกว่ามันเป็นตัวอย่างที่ดีว่าเราดำเนินการอย่างดีต่อไปเพื่อขุดข้อมูล Cassini ที่น่าอัศจรรย์เหล่านี้อย่างไรเพื่อผลลัพธ์ใหม่ .com "เรายังห่างไกลจากการทำความเข้าใจไททันจนถึงระดับที่เราสามารถทำได้กับ Cassini"

นักวิทยาศาสตร์ต้องการที่จะเข้าใจไททันเพราะคุณสมบัติของมันทำให้เกิดความประหลาดในโลกที่เรารู้จักและชื่นชอบ ดวงจันทร์มีบรรยากาศที่หนาและอุดมด้วยไนโตรเจนและของเหลวจะตกลงบนพื้นผิวของมันเพื่อเติมเต็ม ทะเลสาบและทะเล. แต่ของเหลวเหล่านั้นเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ตกลงบนพื้นผิวน้ำแข็งที่ถูกสร้างขึ้นบางส่วน มันเป็นเรื่องแปลก. นอกจากนี้ยังเป็นการดิ้นรนเพื่อศึกษาเนื่องจากสิ่งแปลก ๆ เหล่านั้นเข้าสู่กันและกัน

"สิ่งที่เราอยากรู้ก็คือนอกเหนือไปจากปริมาณของสารอินทรีย์ในระดับโลกแล้วจะเกิดอะไรขึ้น?" Radebaugh กล่าว "เป็นเรื่องยากที่จะมองผ่านชั้นนั้นเพื่อให้สามารถมองเห็นสิ่งที่เกิดขึ้น"

นั่นคือสิ่งที่เทคนิคที่ใช้ในกระดาษใหม่เข้ามาการวิจัยใหม่ใช้วิธีการทางสถิติที่เรียกว่าการวิเคราะห์องค์ประกอบหลักซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มองผ่านคุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดในข้อมูลเช่นหมอกควันและรับลายเซ็นขนาดเล็กมาก ไม่เช่นนั้นก็พลาด - น้ำแข็ง. ในการศึกษาใหม่นักวิทยาศาสตร์ได้ประยุกต์ใช้เทคนิคเฉพาะกับแนวของไททันระหว่าง 30 องศาเหนือและละติจูดใต้

"ความคิดคือการพูดว่า 'เราพยายามที่จะเข้าใจโลกว่าการกระจายตัวของน้ำแข็งอยู่บนพื้นผิวเมื่อเทียบกับปริมาณของสารอินทรีย์บนพื้นผิว" นักเขียนนำ Caitlin Griffith นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยแอริโซนา บอก Space.com "เราต้องการวิธีการวัดคุณสมบัติที่อ่อนแอมาก ๆ เหล่านี้และพยายามดึงข้อมูลจากคุณสมบัติเหล่านี้"

การวิเคราะห์องค์ประกอบหลักทำให้ Griffith และเพื่อนร่วมงานของเธอทำอย่างนั้น “ เรากำลังมองหาคุณสมบัติที่ละเอียดอ่อนมากซึ่งซ่อนอยู่หลังฟีเจอร์ที่ใหญ่กว่า” Griffith กล่าว "ใช้งานได้จริงเหมือนมีเสน่ห์จริง ๆ ทำให้เราได้รับข้อมูลอย่างละเอียดเกี่ยวกับคุณสมบัติที่อ่อนแอเหล่านี้" - เหมือนที่ น้ำแข็งบนผิวน้ำสามารถมองเห็นได้.

บางภูมิภาคที่ทีมพบน้ำแข็งในน้ำเป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์คาดหวัง - สิ่งที่พวกเขาเชื่อว่าเป็น cryovolcano ขนาดใหญ่ ที่ครั้งหนึ่งเคยปะทุน้ำของเหลวบนพื้นผิวไททันและบริเวณที่กระทบอุกกาบาตซึ่งอุกกาบาตขุดลงบนพื้นผิวดวงจันทร์ แต่ไม่มีใครคาดว่าเข็มขัดน้ำแข็งขนาดใหญ่ - ยาว 3,900 ไมล์ (6,300 กิโลเมตร) - ซึ่งกลับกลายเป็นการวิเคราะห์แบบเดียวกัน

“ ไม่มีอะไรที่จะบอกเราได้ว่ามันควรจะทำจากน้ำแข็งน้ำแม้ในขณะที่คุณมองทิวทัศน์” Radebaugh กล่าว "ไม่มีอะไรเลยที่บอกว่าสิ่งนี้แตกต่างจากทุกอย่าง"

Griffith กล่าวว่าเธอยังไม่แน่ใจว่าเป็นน้ำแข็งขนาดใหญ่ชนิดใดซึ่งเธอเปรียบเทียบกับรอยแผลเป็นแทน - มันจะต้องใช้การวิจัยมากขึ้นในการตรึงสิ่งที่เหลืออยู่บนน้ำแข็งบนพื้นผิวของ Titan “ มันเป็นคุณสมบัติที่ยิ่งใหญ่ที่บอกเราบางอย่างเกี่ยวกับวิธีการที่ ไททันเคยเป็นในอดีตแต่เราไม่รู้จริง ๆ ว่ามันคืออะไร "เธอพูด" ฉันคิดว่าตอนนี้โดยทั่วไปแล้วจะบอกเราว่ามันซับซ้อนพื้นผิวค่อนข้างซับซ้อน "

Radebaugh กล่าวว่าจากมุมมองของเธอนอกทีมดูเหมือนว่าคุณสมบัติอาจเป็นผลมาจากความผิดพลาดอย่างใหญ่หลวง - การแตกร้าว - เหตุการณ์ที่ทำให้พื้นหินน้ำแข็งยืดเยื้อขึ้นและเปิดทิ้งไว้ หากเป็นเช่นนั้นคุณลักษณะนี้สามารถนำเสนอหน้าต่างเป็นเลเยอร์ของไททันที่ยังไม่ได้รับความสนใจ

"Tectonism บนไททันได้ใช้เบาะหลังเพียงเล็กน้อยเพราะเราเห็นกระบวนการพื้นผิวเหล่านี้ทั้งหมด - การไหลของของเหลวการกัดเซาะการสะสมของลมและสิ่งต่าง ๆ เหล่านั้น "Radebaugh กล่าว" พื้นผิวเหล่านี้ กระบวนการสิ่งต่าง ๆ ในใบหน้าของคุณ "

แต่เพียงเพราะมีบางสิ่งซ่อนอยู่ไม่ได้หมายความว่าสมควรที่จะอยู่อย่างนั้นเธอกล่าวเสริม "เราต้องจำไว้ว่ามันมีสิ่งที่น่าสนใจมาก ๆ

การวิจัยอธิบายไว้ใน กระดาษ จัดพิมพ์วันนี้ (29 เมษายน) ในวารสาร Nature Astronomy