Mahdollinen järvi Titanilla. Kuvahyvitys: NASA / JPL / SSI. Klikkaa suurentaaksesi.
Kuuntele haastattelua: Kesä järvellä… Titanilla (6 Mt)
Tai tilaa Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Sanotaan, että seison Titanin pinnalla tämän ominaisuuden vieressä, mitä näkisin?
Carolyn Porco: No, emme ole täysin varmoja, mutta jos se on itse asiassa hiilivetyjärvi, niin näet jotain, joka näyttää melko tummalta. Siinä voi olla joitain materiaaleja liuennut ja kenties aallot räpistävät rannalla, mikä olisi tietysti jäätä, vesijäätä. Huomaa, se on uskomattoman kylmä. Kohtaus olisi kaiken kaikkiaan hyvin tumma, koska keskipäivä Titanilla on kuin syvä maapallon hämärä ja saattaa jopa sataa metaania, koska tämä ominaisuus on löydetty Titanin kohdalta, jossa näyttää olevan eniten pilviä ja siksi suurin sateen todennäköisyys. Huomaa, että Titan ei ole hyvin pilvinen paikka. Emme ole nähneet monia pilviä Titanilla. Pilviä olemme nähneet enimmäkseen etelänapa-alueella, josta on löydetty tämä Ontario-järven kokoinen ominaisuus.
Fraser: Nyt tiedän, että Voyagerin ja muiden kaukoputkien ottamat kuvat Titanista osoittavat sen olevan hyvin savinen, pilvinen maailma. Joten miten näemme järven?
Porco: Sumu, sameus ja pilvien välillä on ero. Pilvet ovat hiukkasia joustavasta materiaalista; se voi olla nestemäisiä pisaroita tai tosiasia on, että jos ne ovat riittävän korkeita, ne voivat olla kiinteitä hiukkasia. Maapallolla sirkuspilvet on valmistettu vesijäästä, toisin kuin normaalit, hiukkaspilvet, jotka sataa sinulle; ne sataa nestemäistä vettä. Joten meillä voisi olla samanlainen asia tapahtuu Titanilla, paitsi materiaali on tietenkin metaani. Mutta kuten sanoin, pilviä ei ole paljon. Pilvet eivät tee Titanin pintaa niin vaikeaksi nähdä korkealta. Se on sameushiukkasia - nämä ovat sameushiukkasia, kuten maapallon savusumuhiukkasia - luultavasti valmistettu, melkein varmasti valmistettuja hiilivetymateriaaleista, todennäköisesti polymeereistä, hiileistä, jotka kaikki on kytketty toisiinsa. Nämä ovat hyvin pieniä hiukkasia, mutta ilmapiiri on erittäin hyvin paksu; satoja kilometrejä paksu näiden esineiden kanssa. Jos seisot pinnalla, voit tietenkin nähdä pinnan ja nähdä jopa horisonttiin ja hieman sen läpi. Muista, miltä Huygens-koettimen ottama kuva näytti. Voimme nähdä horisonttiin, kun koetin oli pinnalla ja otti kuvia, voimme nähdä horisonttiin. Mutta jos katsot ylös erittäin paksun ilmakehän kautta tai jos katsot ylöspäin alaspäin, polku tämän sameudella täytetyn paksun ilmakehän läpi on niin pitkä, että näkyvän valon on vaikea päästä läpi. Ja tietysti, me näemme näkyvällä valolla. Voyagerin kanssa otetuissa kuvissa ja Voyagerilla oli kamera, joka pystyi näyttämään vain sen pään päähän, missä ihmiset näkevät silminsä; itse asiassa vähän sen ulkopuolella, missä näemme silmillämme. Mutta silti, ei tarpeeksi kaukana nähdäkseen Titanin pintaan. Mutta Cassini-kameroiden avulla olemme käyttäneet temppua, jonka pohjimmiltaan löysivät maanpäälliset tähtitieteilijät. Jos siirryt pidemmälle aallonpituuksille sähkömagneettisessa spektrissä, menet lähi-infrapunaan, näet itse asiassa Titanin pinnan. Ne ovat aallonpituuksia, joita olemme käyttäneet kuvantaamaan Titanin pintaa kameroillamme, ja tietenkin juuri nuo aallonpituudet löysimme tämän järvimaisen ominaisuuden pinnalta.
Fraser: Jos se ei ole nestemäisen hiilivedyn järveä, mitä muuta se voisi olla?
Porco: No, emme ole täysin varmoja, 100% varmoja siitä, että se on täynnä nestettä. Ehkä se oli masennus, joka kerran oli täynnä nestettä, ja kaikki neste on siitä lähtien haihtunut, ja näemme nyt jäljelle jääneen jäännökset. Joten se voi olla kiinteitä hiilivetyjä, jotka silti muodostaisivat tasaisen pinnan. Voisit kuvitella suolajärven pohjan maan päällä; suola oli jäänyt jälkeen veden haihtumisesta. Joten voimme nähdä jotain, joka on vain vankkaa materiaalia. Se on kaksi perusmahdollisuutta: se voi olla kiinteää materiaalia tai se voi olla nestemäinen. Emme tiedä varmasti, onko se nestemäistä, kunnes meillä on mahdollisuus nähdä auringon heijastus tämän ruumiin pinnalla; spekulaarinen heijastus tai peili, kuten heijastus, kuten voit nähdä, jos lennet esimerkiksi lentokoneessa Minnesotan yläpuolella. Kun katsot maahan ja päivänvaloon, näet spekulaaliset heijastukset; voit nähdä kuvan auringosta, joka loistaa kaikkien niiden monien järvien pinnasta, jotka pistettävät Minnesotan maisemaa.
Fraser: Se on uskomatonta, voitko nähdä sen?
Porco: Emme voi nähdä tätä kameroidemme kanssa, luultavasti, koska geometria ei salli meitä. Auringon valaistusgeometria ja se, että aallonpituuksilla, jotka jopa Cassini-kamerat näkevät, jos katsomme liian pitkää polun pituutta ilmakehässä, asiat muuttuvat hyvin utuiksi ja sumeaksi, emmekä saa selvää kuvaa pinta. Cassinilla on kuitenkin muitakin instrumentteja, jotka toimivat pidemmällä aallonpituudella kuin me, ja ne menevät kauemmas lähi-infrapunaan. Heillä on helpompi nähdä maapintaan, ja se on mahdollista - meidän on tarkistettava tulevat kohtaamiset Titanin kanssa. Joten tämä ei ole vielä varmuus, mutta ainakin periaatteessa on mahdollista, että he näkivät peilin, kuten heijastuksen tämän ruumiin pinnalta, jos se todellakin on nestemäistä. Tuomaristo on edelleen tekemättä tätä, ja meillä voi olla onnekas tilanteessa, jossa Titanin tulevissa lentomiehissä on sellaisia olosuhteita, että voidaan selvittää, onko se todella nestemäinen.
Fraser: Milloin Cassinilla on mahdollisuus käydä uudelleen alueella?
Porco: En ole aivan varma siitä. Tiimissäni on ihmisiä, jotka suunnittelevat kiireellisesti Titanin lentotapit; Suunnittelemalla kuvantamissekvenssit jokaiselle tulevalle Titanin flybylle, tietäisin sen paremmin kuin minä. Mutta luulen, että vasta myöhemmin kiertueella, kun me todella katsomme tätä ominaisuutta uudelleen hyvältä. Kuten olen sanonut monta kertaa, vie aikaa vuotta selvittääkseen mitä Titanin pinnalla todella tapahtuu. Me tulemme siihen monta kertaa tämän operaation aikana, joka päättyy nimellisesti vuoden 2008 puolivälissä. Jos olemme onnekkaita ja Yhdysvaltain kongressi on halukas, saamme jatkoa ja voisimme tarkkailla elimiä seuraavan vuosikymmenen Saturn-järjestelmä. Mutta tällä hetkellä meillä on jotain 39 lisää kohtaamisia Titanin kanssa.
Fraser: Ja jos se osoittautuu nestemäiseksi hiilivetyksi, mitä se kertoo sinulle Titanin geologiasta tai sen historiasta?
Porco: Se kertoo, että ainakin osittain ajattelumme Titanin metaanisyklistä ja ilmakehän metaanimäärästä ovat oikein. Koska oli ollut ennusteita, että Titanin pinnalla olisi nesteitä pinnalla. Ja emme ole nähneet niin monta kuin jotkut mallit olivat ennustaneet, mutta jos sellaista on ollenkaan, se antaa lähteen metaanista, joka on ilmakehässä, jos pinnalla on nestettä. Seuraava kysymys on tietysti: kuinka aluksi metaanimäärä pääsi ilmakehään? Tuliko se tulivuoreista vai toisesta lähteestä? Kysymys siitä, kuinka metaania voi jopa olla olemassa nyt Titanin pinnalla, kun tiedämme sen hajoavan yläilmakehässä. Mutta silti se vahvistaa meille ainakin osittain ajattelumme siitä, mitä tapahtuu pinnan ja ilmakehän välillä, ja se on mielenkiintoista tietää. Tämä on toinen ilmapiiri, monella tapaa samanlainen kuin maapallomme. Se antaa meille uuden esimerkin opiskeluun oppimalla omasta ilmapiiristämme. Muista, että Titanilla on myös jonkinlainen lievä kasvihuoneilmiö. Sen pintalämpötila on 12 Kelvin-astetta korkeampi kuin muuten olisi, jos ilmakehässä ei olisi metaania. Joten voimme oppia paljon omasta planeettamme ja siitä, mikä tekee omasta planeettamme ainutlaatuisen ja mikä tekee siitä kaikella yhteisen jonkin muun kehon, kuten Titanin, kanssa tutkimalla Saturnin suurimman kuun.
Fraser: Oletko kuvannut Titanin riittävän hyvin nyt tietääksesi, että tämä on ainoa tällainen ominaisuus tällä planeetalla?
Porco: Voi, ei kaukaa. Olemme vasta alkamassa täältä. Nämä ovat aikaisia aikoja. En tiedä, mikä prosenttiosuus pinta-alasta on vielä peitetty, mutta se on silti pieni murto-osa sellaisella resoluutiolla, joka meidän tulisi nähdä tällaisia ominaisuuksia. Joten ei, meillä on vielä pitkä tie kuljettavana, ja mielestäni varastossa on paljon mielenkiintoisempia löytöjä, joten pysykää kuulolla on viesti todella.
