Zdjęcie Tytana w podczerwieni wykonane przez Cassini podczas przelotu 26 października 2004 r. Źródło zdjęcia: NASA / JPL / SSI. Kliknij, aby powiększyć.
Niedawny przelot mglistego księżyca Saturna Tytan przez statek kosmiczny Cassini ujawnił dowody na istnienie wulkanu, który może być źródłem metanu w atmosferze Tytana.
Zdjęcia wykonane w świetle podczerwonym pokazują okrągły element o średnicy około 30 kilometrów (19 mil), który nie przypomina żadnych elementów widocznych w innych lodowych księżycach Saturna. Naukowcy interpretują tę funkcję jako „lodowy wulkan”, kopułę utworzoną przez upelling lodowate pióropusze, które uwalniają metan do atmosfery Tytana. Odkrycia pojawiają się w numerze Nature z 9 czerwca.
„Przed Cassini-Huygens najczęściej akceptowanym wyjaśnieniem obecności metanu w atmosferze Tytana była obecność oceanu węglowodorów bogatego w metan”, powiedział dr Christophe Sotin, wybitny naukowiec wizytujący w NASA Jet Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia.
„Zestaw instrumentów na pokładzie Cassini i obserwacje w miejscu lądowania Huygens ujawniają, że nie ma oceanu globalnego” - powiedział Sotin, członek zespołu spektrometru do mapowania wizualnego i podczerwonego Cassini oraz profesor na Uniwersytecie? de Nantes, Francja.
„Interpretacja tej funkcji jako kriowulkanu stanowi alternatywne wyjaśnienie obecności metanu w atmosferze Tytana. Taką interpretację popierają modele ewolucji Tytana ”- powiedział Sotin.
Tytan, największy księżyc Saturna, jest jedynym znanym księżycem, który ma znaczącą atmosferę, złożoną głównie z azotu, zawierającą od 2 do 3 procent metanu. Jednym z celów misji Cassini jest znalezienie wyjaśnienia, co stanowi uzupełnienie i utrzymanie tej atmosfery. Ta gęsta atmosfera sprawia, że bardzo trudno jest badać powierzchnię kamerami widzialnymi, ale instrumenty podczerwieni, takie jak spektrometr mapowania w podczerwieni, mogą zajrzeć przez mgłę. Obrazy w podczerwieni dostarczają informacji zarówno o składzie, jak i kształcie badanego obszaru.
Obraz o najwyższej rozdzielczości uzyskany za pomocą spektrometru do mapowania w podczerwieni, obejmuje obszar o powierzchni 150 kilometrów kwadratowych (90 mil), który obejmuje jasny okrągły obiekt o średnicy około 30 kilometrów (19 mil), z dwoma wydłużonymi skrzydłami rozciągającymi się na zachód. Struktura ta przypomina wulkany na Ziemi i Wenus, z nakładającymi się warstwami materiału z szeregu przepływów. „Wszyscy uważaliśmy, że wulkany musiały istnieć na Tytanie, a teraz znaleźliśmy najbardziej przekonujące dowody. Właśnie tego szukaliśmy ”- powiedział dr Bonnie Buratti, członek zespołu spektrometru do mapowania wizualnego i podczerwonego Cassini w JPL.
W centrum tego obszaru naukowcy wyraźnie widzą ciemną cechę przypominającą kalderę, strukturę w kształcie misy uformowaną nad komorami stopionego materiału. Materiałem wybuchającym z wulkanu może być mieszanina metanu z lodem w połączeniu z innymi lodami i węglowodorami. Energia z wewnętrznego źródła ciepła może powodować, że materiały te wypaczą się i odparują, gdy dotrą do powierzchni. Przyszłe muchy Titan pomogą ustalić, czy siły pływowe mogą wytworzyć wystarczającą ilość ciepła, aby poprowadzić wulkan, czy też musi być obecne jakieś inne źródło energii. Czarne kanały widziane przez sondę Huygens Europejskiej Agencji Kosmicznej, która przyłączyła się do Cassini i wylądowała na powierzchni Tytana w styczniu 2005 r., Mogły powstać w wyniku erozji spowodowanej przez deszcze ciekłego metanu po erupcji.
Naukowcy rozważali inne wyjaśnienia. Mówią, że ta funkcja nie może być chmurą, ponieważ nie wydaje się, aby się poruszała i jest złą kompozycją. Inną alternatywą jest to, że nagromadzenie cząstek stałych było transportowane przez gaz lub ciecz, podobnie jak wydmy na Ziemi. Ale kształty i wzory wiatru nie pasują do tych, które zwykle występują na wydmach.
Dane dla tych ustaleń pochodzą z pierwszego ukierunkowanego przelotu Titana Cassiniego 26 października 2004 r., W odległości 1200 kilometrów (750 mil) od powierzchni Księżyca.
Przyrząd do spektrometrii mapowania w podczerwieni może wykrywać 352 długości fali światła od 0,35 do 5,1 mikrometra. Mierzy intensywność poszczególnych długości fal i wykorzystuje dane do wnioskowania o składzie i innych właściwościach obiektu emitującego światło; każda substancja chemiczna ma unikalną sygnaturę spektralną, którą można zidentyfikować.
Czterdzieści pięć much Tytana jest planowanych podczas czteroletniej głównej misji Cassini. Kolejny to 22 sierpnia 2005 r. Dane radarowe tych samych miejsc obserwowanych przez spektrometr mapowania w podczerwieni mogą dostarczyć dodatkowych informacji.
Więcej informacji na temat misji Cassini-Huygens można znaleźć na stronie http://saturn.jpl.nasa.gov i http://www.nasa.gov/cassini. Strona spektrometru mapowania w podczerwieni jest dostępna pod adresem http://wwwvims.lpl.arizona.edu.
Misja Cassini-Huygens to wspólny projekt NASA, Europejskiej Agencji Kosmicznej i Włoskiej Agencji Kosmicznej. Jet Propulsion Laboratory, oddział California Institute of Technology w Pasadenie, zarządza misją w NASA Science Mission Directorate, Washington, D.C. Orbiter Cassini został zaprojektowany, opracowany i zmontowany w JPL. Zespół spektrometru do mapowania wizualnego i podczerwonego pracuje na University of Arizona.
Oryginalne źródło: NASA / JPL / SSI News Release
