Tytan to tajemnicze, dziwne miejsce dla ludzkich oczu. To lodowaty świat z morzami płynnych węglowodorów i strukturą złożoną z warstw wody, różnego rodzaju lodu i rdzenia z uwodnionych krzemianów. Może nawet mieć kriowulkan. Niecodzienną naturą największego księżyca Saturna jest obecność egzotycznych kryształów na brzegach jego jezior węglowodorowych.
Oprócz wysłania tam innego statku kosmicznego najlepszym sposobem na zrozumienie Tytana jest odtworzenie jego warunków w laboratorium. Dzięki Cassini i Huygens naukowcy wiedzą więcej o Tytanie niż kiedykolwiek wcześniej. A teraz symulacje laboratoryjne oparte w dużej mierze na danych z misji Cassini-Huygens ujawniają niektóre egzotyczne wydarzenia na Księżycowym Tytanie Saturna.
Nowe badania ujawniły istnienie kryształów wykonanych z acetylenu (C2H2) i butanu (C4H10), które prawdopodobnie powstają na brzegach jezior Tytana. Poprzednie badania oparte na danych i zdjęciach Cassini wykazały ślady odparowanego materiału pozostawionego na brzegach jezior w suchych, równikowych regionach Tytana. Teraz naukowcy odtworzyli warunki i chemię Tytana i obserwowali powstawanie egzotycznych kryształów, i są prawie pewni, że Cassini widziała to na brzegach Tytana.
Nowe badanie, zatytułowane „Kryształ acetylenu z butanem: potencjalnie obfity minerał molekularny na Tytanie” zostało zaprezentowane 24 czerwca na konferencji naukowej Astrobiology 2019 w Seattle w Waszyngtonie. Prezenterem był Morgan Cable z NASA Jet Propulsion Laboratory w California Institute of Technology.
Naukowcy wykorzystali kriostat do naśladowania ekstremalnie niskich warunków panujących na Tytanie, gdzie temperatury spadają do -179,2 Celsjusza (94 Kelvin, ~ 290,5 ° F). Następnie napełnili kriostat ciekłym azotem, aby obniżyć temperaturę. Ogrzali go lekko, aby zamienić azot w gaz, ponieważ atmosfera Tytana to głównie azot. Następnie dodano metan i etan, które występują w dużych ilościach na Tytanie, a także inne cząsteczki zawierające węgiel obecne na Tytanie.
Potem obejrzeli swoją zupę węglowodorową Titan, aby zobaczyć, co się stanie.
Pierwszą rzeczą do utworzenia były kryształy benzenu (C6H6). Znamy benzen jako składnik benzyny do silników spalinowych. To cząsteczka w kształcie płatka śniegu wykonana z sześciokątnego pierścienia atomów węgla. Ale ten benzen był trochę inny.
W zaskakującym rozwoju cząsteczka benzenu Titan ułożyła się w taki sposób, że cząsteczki etanu zostały wpuszczone do środka, tworząc tak zwany kokryształ.
Następnie odkryli inny kokryształ, tym razem kokryształ acetylenu i butanu. Według Morgan Cable, który przedstawił badania, ko-kryształ acetylenu i butanu jest prawdopodobnie o wiele bardziej powszechny niż benzen, biorąc pod uwagę warunki i skład Tytana.
W oparciu o to wszystko naukowcy sądzą, że te niezwykłe kryształy mogą tworzyć rodzaj pierścienia wokół jezior, podobnie jak pierścień soli, który może tworzyć się na brzegach ziemskich części wód. Gdy ciekłe węglowodory w jeziorach parują (Tytan ma cykl węglowodorów podobny do obiegu wody na Ziemi), „minerały molekularne” wypadają, tworząc pierścień.
Ze względu na gęstą, mglistą atmosferę trudno jest zweryfikować wszystko, co dzieje się na powierzchni Tytana. Potwierdzenie powstania i obecności tych kryształów będzie musiało poczekać, aż inny statek kosmiczny odwiedzi księżyc i pójdzie na spacer po linii brzegowej.
„Nie wiemy jeszcze, czy mamy te pierścienie wannowe” - powiedziała Cable w komunikacie prasowym. „Trudno jest dostrzec mglistą atmosferę Tytana”.
Źródła:
- Informacja prasowa: „Pierścienie wannowe” wokół jezior Tytana mogą być wykonane z obcych kryształów
- Streszczenie badań: „Pierścienie wannowe” wokół jezior Tytana mogą być wykonane z obcych kryształów
- Wikipedia: Titan
