Titan on salaperäinen, outo paikka ihmisen silmille. Se on jäykkä maailma, jossa on nestemäisten hiilivetyjen meriä, ja rakenne, joka koostuu vesikerroksista, erityyppisestä jäästä ja vesipitoisten silikaattien ytimestä. Siinä voi olla jopa kryovolkaania. Saturnuksen suurimman kuun outoon luonteeseen lisää eksoottisten kiteiden esiintyminen hiilivetyjärvien rannoilla.
Paras tapa ymmärtää Titan on sen sijaan, että todella lähetetään toinen avaruusalus sinne, on jäljitellä sen olosuhteet laboratoriossa. Cassinin ja Huygensin ansiosta tutkijat tietävät Titanista enemmän kuin koskaan. Ja nyt laboratoriosimulaatiot, jotka perustuvat suurelta osin Cassini-Huygens-operaation tietoihin, paljastavat joitain eksoottisia matkoja Saturnuksen kuu-Titanilla.
Uusi tutkimus on paljastanut asetyleenistä (C2H2) ja butaanista (C4H10) tehtyjen kiteiden olemassaolon, jotka todennäköisesti muodostuvat Titanin järvien rannoille. Aikaisempi Cassinin tietoihin ja kuviin perustuva tutkimus osoitti merkkejä haihtuneesta materiaalista, joka oli jätetty järvien rannoille Titanin kuivilla, päiväntasaajan alueilla. Nyt tutkijat ovat luoneet Titanin olosuhteet ja kemian ja seuranneet eksoottisten kiteiden muodostumista. He ovat melko varmoja siitä, mitä Cassini näki Titanin rannoilla.
Tämä uusi tutkimus, nimeltään ”Asetyleeni-butaani-yhteiskristalli: potentiaalisesti runsaasti molekyylimineraalia Titanilla”, esiteltiin 24. kesäkuuta 2019 Astrobiologian tiedekonferenssissa Seattlessa, Washingtonissa. Juontaja oli Morgan Cable NASA: n suihkukonelaboratoriosta Kalifornian tekniikan instituutissa.
Tutkijat käyttivät kryostaattia jäljittelemään erittäin kylmiä olosuhteita Titanilla, jossa lämpötilat laskivat -179,2 celsiukseen (94 kelviniä,? 290,5 ° F). Sitten ne täyttivät kryostaatin nestemäisellä typellä lämpötilan alentamiseksi. He lämmittivät sitä hiukan kääntämällä typpeä kaasuksi, koska Titanin ilmapiiri on suurelta osin typpi. Seuraavaksi lisättiin metaania ja etaania, joita on suuria määriä Titanilla, samoin kuin muita Titanissa olevia hiiltä sisältäviä molekyylejä.
Sitten he katselivat Titan-hiilivetykeittoaan nähdäkseen mitä tapahtuisi.
Ensimmäinen muodostettava asia oli bentseeni (C6H6) -kiteitä. Tunnemme bentseenin bensiinin komponenttina polttomoottoreissa. Se on lumihiutalemuotoinen molekyyli, joka on valmistettu hiiliatomien kuusikulmaisesta renkaasta. Mutta tämä bentseeni oli hiukan erilainen.
Yllättävän kehityksenä Titan-bentseenimolekyyli järjesti itsensä siten, että etaanimolekyylit päästiin sisälle, jolloin muodostettiin niin kutsuttu yhteiskide.
Seuraavaksi he löysivät toisen yhteiskiteen, tämän asetyleenin ja butaanin yhtekiteen. Tutkimuksen esittelijän Morgan Cablen mukaan asetyleenin ja butaanin yhtekiteet ovat todennäköisesti paljon yleisempiä kuin bentseenikite, titaanin olosuhteissa ja koostumuksessa.
Kaiken tämän perusteella tutkijat ajattelevat, että nämä epätavalliset kiteet voivat muodostaa jonkinlaisen renkaan järvien ympärille, kuten suolarengas, joka voi muodostua maallisten vesistöjen rannoille. Kun järvien nestemäiset hiilivedyt haihtuvat (Titanilla on hiilivedyn sykli samanlainen kuin maan veden kierto), ”molekyyliemineraalit” putoavat ja muodostavat renkaan.
Titanin pinnalla tapahtuvan paksu, utuinen ilmapiiri on vaikea tarkistaa. Joten näiden kiteiden muodostumisen ja läsnäolon vahvistamisen on odotettava, kunnes toinen avaruusalus käy kuussa, ja menee kävelylle rantaviivaa.
"Emme vielä tiedä, onko meillä näitä kylpyammerenkaita", Cable sanoi lehdistötiedotteessa. "Titanin samean ilmapiirin kautta on vaikea nähdä."
Lähteet:
- Lehdistötiedote: Titanin järvien ympärillä olevat ”kylpyammerenkaat” voivat olla ulkomaisia kiteitä
- Tutkimuksen tiivistelmä: Titanin järvien ympärillä olevat ”kylpyammerenkaat” voivat olla ulkomaisia kiteitä
- Wikipedia: Titan
