เมื่อเตรียมพร้อมสำหรับการเยี่ยมชมดวงจันทร์ไททันของแคสสินีนักวิจัยคาดว่าจะเห็นสถานที่ที่เปียกโชกในอีเทนซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการสลายของก๊าซมีเทน เป็นไปได้ว่าเมฆนี้ฝนตกลงมาจากอีเทนในช่วงฤดูร้อนแล้วควบแน่นรอบเสาในฤดูหนาวโดยสะสมเป็นน้ำแข็ง
Visual และ Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) ของ Cassini ตรวจพบสิ่งที่ดูเหมือนว่าเป็นเมฆอีเธนขนาดใหญ่ที่อยู่รอบขั้วโลกเหนือของไททัน เมฆอาจทำให้หิมะอีเทนเกล็ดหิมะกลายเป็นทะเลสาบมีเทนด้านล่าง
เมฆอาจเป็นเบาะแสที่จำเป็นในการไขปริศนาที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์สับสนซึ่งจนถึงขณะนี้ได้เห็นหลักฐานเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับเมฆอีเทนและของเหลวบนพื้นผิวที่ แต่เดิมคิดว่ากว้างขวางพอที่จะครอบคลุมพื้นผิวทั้งหมดของไททันด้วยมหาสมุทรลึก 300 เมตร .
ก่อนที่ภารกิจ Cassini-Huygens เริ่มไปเยือน Titan ในปี 2004“ เราคาดว่าจะเห็นอีเทนมากมาย - เมฆอีเทนอันกว้างใหญ่ที่ละติจูดและทะเลลึกบนพื้นผิวของไททันดวงจันทร์ยักษ์ของดาวเสาร์” นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของแอริโซนา Caitlin Griffith กล่าว
นั่นเป็นเพราะแสงอุลตร้าไวโอเล็ตของโซล่าร์อย่างไม่สลายกลับมีเทนในบรรยากาศไนโตรเจนส่วนใหญ่ของไททัน อีเทนเป็นผลพลอยได้ที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดเมื่อมีเทนสลายตัว หากมีเธนเป็นองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศตลอดชีวิต 4.5 พันล้านปีของไททัน - และไม่มีเหตุผลที่จะสงสัยว่ามันไม่มี - ดวงจันทร์ขนาดใหญ่จะจมอยู่ใต้ทะเลอีเทนนักวิทยาศาสตร์มหาเศรษฐี
เรดาร์ยานอวกาศแคสสินีของนาซ่าพบทะเลสาบในละติจูดขั้วโลกเหนือของไททันเมื่อวันที่ 22 กรกฎาคมที่ผ่านมาอย่างไรก็ตาม“ ตอนนี้เรารู้แล้วว่าพื้นผิวของไททันนั้นปราศจากทะเลสาบและมหาสมุทร” กริฟฟิ ธ กล่าว เธอเป็นสมาชิกของทีม Cassini VIMS ซึ่งเป็นฐานของ UA นำโดยศาสตราจารย์ Robert Brown จาก Lunar และ Planetary Lab ของ UA
อีเทนที่หายไปนั้นเป็นสิ่งที่ลึกลับมากกว่าเพราะภาพของแคสสินีแสดงให้เห็นว่าของแข็งที่เหลือน้อยกว่านั้นเกิดจากปฏิกิริยาโฟโตเคมีเคมีในชั้นบรรยากาศของไททันก่อตัวเป็นเนินทรายและหลุมอุกกาบาตบนพื้นผิว
VIMS ได้ทำการตรวจจับครั้งแรกของเมฆอีเทนโพลาร์อันกว้างใหญ่ของไททันเมื่อตรวจสอบความสูงละติจูดตอนเหนือของไททันบนแคสสินีบินในเดือนธันวาคม 2547 สิงหาคม 2548 และกันยายน 2548
VIMS ตรวจพบเมฆขนปุยเป็นแถบสว่างที่ระดับความสูงระหว่าง 30 กม. และ 60 กม. ที่ขอบของวงกลมอาร์กติกของไททันระหว่าง 51 องศาถึง 69 องศาละติจูดเหนือ VIMS เห็นเพียงส่วนหนึ่งของก้อนเมฆเนื่องจากพื้นที่ขั้วโลกเหนือส่วนใหญ่อยู่ในเงาของฤดูหนาวและจะไม่สว่างอย่างสมบูรณ์จนกว่าจะถึงปี 2010 Griffith กล่าว
“ การสำรวจของเราแสดงให้เห็นว่าการสะสมอีเทนที่พื้นผิวนั้นควรพบได้เฉพาะที่เสาแทนที่จะกระจายไปทั่วโลกผ่านดิสก์ของไททันตามที่ได้คาดการณ์ไว้ก่อนหน้านี้” Griffith กล่าว “ นั่นอาจอธิบายการขาดมหาสมุทรอีเทนเหลวและเมฆบางส่วนที่ละติจูดกลางและล่างของไททัน”
“ เราคิดว่าอีเทนฝนตกหรือถ้าอุณหภูมิเย็นพอหิมะบนขั้วโลกเหนือในตอนนี้ เมื่อฤดูกาลเปลี่ยนไปเราคาดว่าอีเทนจะควบแน่นที่ขั้วโลกใต้ในช่วงฤดูหนาว” กริฟฟิ ธ กล่าว หากสภาพขั้วมีความเย็นอย่างที่การทำนายบอกว่าอีเธนอาจสะสมเป็นน้ำแข็งขั้วโลก
อีเธนละลายในมีเธนซึ่งนักวิทยาศาสตร์ทำนายว่าฝนจะตกจากชั้นบรรยากาศที่ขั้วโลกเหนือในช่วงฤดูหนาว “ ในช่วงฤดูหนาวที่ขั้วโลกเราคาดหวังให้ที่ราบลุ่มมีเทนทะเลสาบที่อุดมไปด้วยอีธาน” Griffith กล่าว “ บางทีนี่อาจเป็นทะเลสาบที่แคสสินีถ่ายทำเมื่อไม่นานมานี้”
หากมีการผลิตอีเทนในอัตราวันนี้ตลอดอายุการใช้งานของไททันทั้งหมดของอีเธนรวมกันสองกิโลเมตรจะตกตะกอนทั่วขั้ว แต่ดูเหมือนไม่น่าเป็นไปได้แล้ว Griffith กล่าว
นักวิทยาศาสตร์ไม่มีหลักฐานโดยตรงสำหรับแคปน้ำแข็งอีเทน ขั้วโลกเหนือของไททันอยู่ในความมืดในฤดูหนาวและกล้อง Cassini ยังไม่เห็นมันในแสงสะท้อน กล้อง Cassini ได้ถ่ายภาพขั้วโลกใต้ของไททัน “ สัณฐานวิทยาที่เห็นในภาพเหล่านั้นไม่ได้แนะนำให้น้ำแข็งขั้วโลกยาวสองกิโลเมตร แต่ภาพนั้นแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติการไหล” กริฟฟิ ธ กล่าว
“ เราจะเริ่มทำบัตรผ่านขึ้นอีกในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า” เธอกล่าว “ ภายในสิ้นปีหน้าแคสสินีจะบันทึกโปรไฟล์อุณหภูมิขั้วแรกของไททันซึ่งจะบอกเราว่าสภาพอากาศหนาวเย็นที่ขั้วโลกนั้นเป็นอย่างไร”
Griffith เป็นผู้เขียนคนแรกในบทความ“ หลักฐานการมีเมฆอีเทนโพลาร์บนไททัน” เผยแพร่ในวิทยาศาสตร์ฉบับวันที่ 15 กันยายน Paulo Pinteado และ VIMS หัวหน้าทีม Robert Brown แห่ง UA และนักวิจัยจากฝรั่งเศสห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ในพาซาดีนารัฐแคลิฟอร์เนียการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐฯมหาวิทยาลัย Cornell University ศูนย์วิจัย NASA Ames โปรตุเกสและเยอรมนีเป็นผู้ร่วมเขียน
Griffith, Pinteado และ Robert Kursinski จาก UA ได้ร่วมมือกันก่อนหน้านี้ในการศึกษาเมฆมีเธนที่มีความยาวพันไมล์ที่แถบ Titan ที่ละติจูดทางตอนใต้ พวกเขาสรุปจากการวิเคราะห์ภาพ VIMS ว่าเมฆที่มีการแปลสูงและมีการแปลซึ่งมีส่วนประกอบของมีเธนนั้นเป็นผลมาจากการให้ความร้อนในฤดูร้อนมากพอ ๆ กับพายุฝนฟ้าคะนองบนโลก
เครื่องมือ VIMS เป็นสเปกโตรมิเตอร์สเปกโตรมิเตอร์ที่สร้างชุดข้อมูลพิเศษที่เรียกว่าลูกบาศก์ภาพ มันใช้ภาพของวัตถุในหลายสีพร้อมกัน กล้องวิดีโอธรรมดาถ่ายภาพในสามสีหลัก (สีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน) และรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างภาพที่เห็นด้วยตามนุษย์ เครื่องมือ VIMS จะถ่ายภาพด้วยความยาวคลื่น 352 สีหรือสีแยกเป็นส่วนหนึ่งของสีที่ไกลเกินกว่าที่มนุษย์มองเห็น วัสดุทั้งหมดสะท้อนแสงในวิธีที่เป็นเอกลักษณ์ ดังนั้นโมเลกุลขององค์ประกอบหรือสารประกอบใด ๆ สามารถระบุได้ด้วยความยาวคลื่นที่สะท้อนหรือดูดซับสเปกตรัมที่เป็น "ลายเซ็น" ของมัน
ภารกิจ Cassini-Huygens เป็นโครงการความร่วมมือขององค์การนาซ่าองค์การอวกาศยุโรปและองค์การอวกาศอิตาลี ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนียในพาซาดีนารัฐแคลิฟอร์เนียจัดการภารกิจสำหรับคณะผู้แทนคณะวิทยาศาสตร์ของนาซ่าวอชิงตัน ดี.ซี. ยานอวกาศ Cassini และกล้องออนบอร์ดสองตัวได้รับการออกแบบพัฒนาและประกอบที่ JPL ทีมสเปกโตรมิเตอร์สเปกโตรมิเตอร์ Visual และ Infrared ตั้งอยู่ที่ The University of Arizona ในทูซอน
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าวประชาสัมพันธ์ของ University of Arizona
