อาฤดูร้อน อุณหภูมิเฉลี่ยของ Titan อยู่เหนือระดับ Absolute Zero เพียงหนึ่งร้อยองศาเท่านั้นดังนั้นมันอาจเป็นทะเลสาบของไฮโดรคาร์บอนเหลว Carolyn Porco เป็นผู้นำทีมถ่ายภาพในภารกิจ Cassini to Saturn และผู้อำนวยการศูนย์ปฏิบัติการภาพถ่ายที่สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศในโบลเดอร์รัฐโคโลราโด นั่นคือจุดที่ภาพจาก Cassini ถูกประมวลผลและเผยแพร่สู่สาธารณะ
ฟังการสัมภาษณ์: ฤดูร้อนที่ทะเลสาบ ... บนไททัน (6 MB)
หรือสมัครสมาชิก Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: สมมติว่าฉันยืนอยู่บนพื้นผิวของ Titan ข้างคุณสมบัตินี้ฉันจะเห็นอะไร
Carolyn Porco: อืมเราไม่แน่ใจจริงๆ แต่ถ้าในความเป็นจริงแล้วเป็นทะเลสาบไฮโดรคาร์บอนคุณจะเห็นบางสิ่งที่ดูมืดกว่า มันอาจมีวัสดุบางอย่างที่สลายตัวอยู่ในนั้นและบางทีคลื่นจะซัดขึ้นมาที่ชายฝั่งซึ่งแน่นอนว่าเป็นน้ำแข็งน้ำแข็งน้ำ โปรดทราบว่ามันหนาวอย่างไม่น่าเชื่อ โดยรวมแล้วฉากนั้นจะมืดมากเพราะตอนเที่ยงวันของไททันนั้นเหมือนกับโลกมืดครึ้มและมันอาจจะมีเทนฝนตกเพราะคุณสมบัตินี้ถูกพบในสถานที่บนไททันซึ่งดูเหมือนว่ามีเมฆมากที่สุดและยิ่งใหญ่ที่สุด โอกาสที่ฝนจะตก ไม่ใช่ว่าไททันเป็นสถานที่ที่มีเมฆมากมาก เราไม่เห็นเมฆมากมายบนไททัน สถานที่ที่เราเห็นเมฆส่วนใหญ่อยู่ในพื้นที่ขั้วโลกใต้ที่มีขนาดเท่าทะเลสาบออนแทรีโอ
Fraser: ตอนนี้ฉันรู้แล้วว่าภาพของ Titan ที่ถ่ายโดย Voyager และกล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ แสดงให้เห็นว่ามันเป็นโลกที่เต็มไปด้วยเมฆหมอกและควัน ดังนั้นเราจะเห็นทะเลสาบได้อย่างไร
Porco: หมอกควันหมอกควันและเมฆแตกต่างกัน เมฆเป็นอนุภาคของวัสดุควบแน่น อาจเป็นหยดของเหลวหรือความจริงก็คือถ้าพวกเขาสูงพอที่จะเป็นอนุภาคของแข็ง บนโลกเมฆขนปุยทำจากน้ำแข็งซึ่งไม่เหมือนกับเมฆฝนที่ตกลงบนตัวคุณ พวกเขาฝนน้ำของเหลว ดังนั้นเราอาจมีสิ่งที่คล้ายกันเกิดขึ้นกับไททันยกเว้นวัสดุแน่นอนว่ามีเธน แต่อย่างที่ฉันพูดมีเมฆไม่มากมาย ไม่ใช่เมฆที่ทำให้พื้นผิวของไททันยากที่จะมองจากเบื้องบน มันเป็นอนุภาคหมอกควัน - เหล่านี้เป็นอนุภาคหมอกควันเช่นอนุภาคหมอกควันบนโลก - อาจทำจากวัสดุไฮโดรคาร์บอนพอลิเมอร์ของคาร์บอนที่เชื่อมโยงเข้าด้วยกัน นี่เป็นอนุภาคที่เล็กมาก แต่ชั้นบรรยากาศนั้นหนามาก สิ่งนี้หนาหลายร้อยกิโลเมตร หากคุณกำลังยืนอยู่บนพื้นผิวแน่นอนคุณสามารถเห็นพื้นผิวและเห็นแม้กระทั่งเส้นขอบฟ้าและมองผ่านไปเล็กน้อย โปรดจำไว้ว่าภาพที่ถ่ายโดยโพรบ Huygens เป็นอย่างไร เราสามารถมองเห็นเส้นขอบฟ้าได้เมื่อโพรบอยู่บนพื้นผิวและถ่ายรูปเราจะเห็นเส้นขอบฟ้า แต่ถ้าคุณมองขึ้นไปในชั้นบรรยากาศที่หนามากหรือถ้าคุณมองลงไปด้านบนเส้นทางของคุณในชั้นบรรยากาศที่เต็มไปด้วยหมอกควันนี้จะยาวนานดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่แสงที่มองเห็นจะลอดผ่าน และแน่นอนเราเห็นด้วยแสงที่มองเห็นได้ ในภาพที่ถ่ายด้วยวอยเอเจอร์และวอยเอเจอร์นั้นมีกล้องที่สามารถมองได้แค่ปลายยาวที่มนุษย์มองด้วยตา ในความเป็นจริงเล็กน้อยเกินกว่าที่เราเห็นด้วยตาของเรา แต่อย่างไรก็ตามไม่ไกลพอที่จะมองลงไปที่พื้นผิวของไททัน แต่ด้วยกล้องของแคสสินีเราได้ใช้กลอุบายที่ถูกค้นพบโดยนักดาราศาสตร์จากพื้น ถ้าคุณไปที่ความยาวคลื่นที่ยาวกว่าในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าคุณจะเข้าใกล้อินฟราเรดคุณสามารถมองลงไปที่พื้นผิวของไททันได้ นี่คือความยาวคลื่นที่เราคุ้นเคยกับการถ่ายภาพพื้นผิวของไททันด้วยกล้องของเราและแน่นอนมันอยู่ในช่วงความยาวคลื่นที่เราค้นพบคุณสมบัติที่คล้ายกับบนพื้นผิว
Fraser: ทีนี้ถ้ามันไม่ใช่ทะเลสาบของไฮโดรคาร์บอนเหลวมันจะเป็นอะไรอีก?
Porco: เราไม่แน่ใจอย่างแน่นอน 100% เต็มไปด้วยของเหลว บางทีมันอาจเป็นภาวะซึมเศร้าที่ครั้งหนึ่งเคยเต็มไปด้วยของเหลวและของเหลวทั้งหมดได้ระเหยไปหมดแล้วและตอนนี้เรากำลังเห็นสิ่งตกค้างของสิ่งที่ถูกทิ้งไว้ข้างหลัง ดังนั้นอาจเป็นไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็งซึ่งยังคงเป็นพื้นผิวเรียบ คุณนึกภาพเตียงซอลท์เลคบนโลก เกลือที่ถูกทิ้งไว้ข้างหลังหลังจากน้ำระเหย ดังนั้นเราอาจเห็นบางสิ่งที่เป็นเพียงวัสดุแข็ง นั่นคือความเป็นไปได้สองอย่างพื้นฐาน: มันอาจเป็นวัสดุที่เป็นของแข็งหรืออาจเป็นของเหลว เราจะไม่รู้แน่ชัดว่าเป็นของเหลวหรือไม่จนกว่าเราจะมีโอกาสเห็นภาพสะท้อนของดวงอาทิตย์บนพื้นผิวของร่างกายนี้ การสะท้อนแบบกระจกเงาหรือกระจกเงาเหมือนที่คุณเห็นว่าคุณกำลังบินอยู่บนเครื่องบินเหนือมินนิโซตาหรือไม่ มองลงไปที่พื้นดินและในเวลากลางวันคุณสามารถเห็นการสะท้อนแสง คุณสามารถเห็นภาพของดวงอาทิตย์ที่เปล่งประกายออกมาจากพื้นผิวของทะเลสาบจำนวนมากทั้งหมดที่จุดภูมิทัศน์ของมินนิโซตา
เฟรเซอร์: มันเหลือเชื่อคุณจะเห็นได้หรือไม่
Porco: เราจะไม่สามารถเห็นสิ่งนั้นได้ด้วยกล้องของเราอาจเป็นเพราะเรขาคณิตไม่อนุญาตให้เราทำ เรขาคณิตส่องสว่างจากแสงอาทิตย์และความจริงที่ว่าในช่วงความยาวคลื่นที่แม้แต่กล้อง Cassini ก็สามารถมองเห็นได้หากเรามองผ่านเส้นทางที่ยาวเกินไปในชั้นบรรยากาศสิ่งต่าง ๆ ก็มัวและคลุมเครือมาก พื้นผิว. อย่างไรก็ตามมีเครื่องมืออื่น ๆ ใน Cassini ที่ทำงานในช่วงความยาวคลื่นนานกว่าที่เราทำและพวกมันจะเข้าไปใกล้อินฟราเรดใกล้มากขึ้น พวกมันมีเวลามองลงไปที่พื้นได้ง่ายขึ้นและเป็นไปได้ - เราต้องตรวจสอบการเผชิญหน้าที่จะเกิดขึ้นกับไททัน ดังนั้นนี่ยังไม่แน่นอน แต่อย่างน้อยในหลักการก็เป็นไปได้ที่พวกเขาสามารถเห็นกระจกเหมือนสะท้อนออกจากพื้นผิวของร่างกายนี้หากจริงแล้วมันเป็นของเหลว คณะลูกขุนยังคงออกมาในเรื่องนี้และเราอาจโชคดีที่มีสถานการณ์เช่นนี้เกี่ยวกับการบินในอนาคตของไททันเพื่อดูว่ามันเป็นของเหลวจริงหรือไม่
เฟรเซอร์: เมื่อใดที่ Cassini จะมีโอกาสกลับมาเยี่ยมพื้นที่อีกครั้ง
Porco: ฉันไม่แน่ใจ มีคนในทีมของฉันที่กำลังยุ่งอยู่กับการวางแผนการบินของไททัน การวางแผนลำดับการถ่ายภาพสำหรับแมลงวันไททันที่กำลังจะมาแต่ละครั้งจะรู้ดีกว่าฉัน แต่ฉันคิดว่ามันอาจจะไม่เป็นในภายหลังในทัวร์เมื่อเรามีลักษณะที่ดีอีกครั้งในคุณลักษณะนี้ ดังที่ฉันพูดไปหลายครั้งเราต้องใช้เวลาหลายปีกว่าจะรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นบนพื้นผิวของไททัน เรามากันหลายครั้งในระหว่างการปฏิบัติภารกิจนี้ซึ่งสิ้นสุดลงในช่วงกลางปี 2551 หากเราโชคดีพอและรัฐสภาอเมริกันก็เต็มใจเราจะได้รับการขยายออกไปและเราสามารถสังเกตร่างกายใน ระบบดาวเสาร์ในทศวรรษหน้า แต่ตอนนี้เรามีบางอย่างที่จะพบกับไททันอีก 39 ครั้ง
Fraser: และถ้ามันกลายเป็นไฮโดรคาร์บอนเหลวนั่นจะบอกอะไรเกี่ยวกับธรณีวิทยาหรือประวัติศาสตร์ของไททัน
Porco: มันบอกว่าอย่างน้อยก็บางส่วนความคิดที่เรามีเกี่ยวกับวัฏจักรมีเธนในไททันและปริมาณของมีเธนในบรรยากาศนั้นถูกต้อง เนื่องจากมีการคาดการณ์ว่าพื้นผิวของไททันจะมีของเหลวอยู่บนพื้นผิว และเราไม่เคยเห็นแบบจำลองบางอย่างเท่าที่คาดการณ์ไว้ แต่ถ้ามีเลยมันก็จะให้มีเทนที่อยู่ในชั้นบรรยากาศถ้ามีของเหลวอยู่บนพื้นผิว แน่นอนคำถามต่อไปคือปริมาณก๊าซมีเทนในบรรยากาศเริ่มต้นได้อย่างไร มันมาจากภูเขาไฟหรือมันมาจากแหล่งอื่นบ้างไหม? คำถามที่ว่ามีเทนสามารถมีอยู่บนพื้นผิวของไททันได้เมื่อเรารู้ว่ามันถูกสลายในชั้นบรรยากาศ แต่ถึงกระนั้นก็ยังเป็นการยืนยันสำหรับเราอย่างน้อยก็บางส่วนความคิดของเราเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวและบรรยากาศและที่น่าสนใจที่จะรู้ นี่เป็นอีกบรรยากาศหนึ่งที่คล้ายกับโลกของเรา มันเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการศึกษาการเรียนรู้เกี่ยวกับบรรยากาศของเรา โปรดจำไว้ว่าไททันก็มีภาวะเรือนกระจกที่รุนแรงเช่นกัน อุณหภูมิพื้นผิวของมันคือ 12 องศาเคลวินมากกว่าที่จะเป็นอย่างอื่นถ้าไม่มีก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศ ดังนั้นเรายืนเพื่อเรียนรู้มากมายเกี่ยวกับโลกของเราและสิ่งที่ทำให้ดาวเคราะห์ของเราเป็นเอกลักษณ์และสิ่งที่ทำให้มันมีอะไรที่เหมือนกันกับร่างกายอื่น ๆ เช่นไททันโดยการศึกษาดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์
เฟรเซอร์: คุณถ่ายภาพไททันได้ดีพอที่จะรู้หรือไม่ว่านี่เป็นคุณสมบัติเดียวในโลกนี้?
Porco: โอ้ไม่ใช่การยิงยาว เราเพิ่งเริ่มต้นที่นี่ เหล่านี้เป็นวันแรก ฉันยังไม่รู้ว่ามีพื้นผิวกี่เปอร์เซ็นต์ที่ถูกปกคลุม แต่มันก็ยังเป็นเศษเล็กเศษน้อยตามความละเอียดที่เราต้องใช้เพื่อดูคุณสมบัติเหล่านี้ ไม่เลยเรามีทางยาวไปและฉันคิดว่าจะมีการค้นพบที่น่าตื่นเต้นมากมายในร้านดังนั้นการติดตามความคืบหน้าคือข้อความจริงๆ
