Atunci când se pregătesc pentru vizita lui Cassini în Titanul lunii lui Saturn, cercetătorii se așteptau să vadă locul trezit în etan - un produs secundar al descompunerii metanului. Este posibil ca acest nor să plouă pe etan în vară și apoi să se condenseze în jurul polului, iarna, acumulându-se sub formă de gheață.
Spectrometrul de mapare vizuală și infraroșu (VIMS) al Cassini a detectat ceea ce pare a fi un nor masiv de etan care înconjoară polul nord al Titanului. Norul ar putea ninge fulgi de zăpadă din etan în lacurile de metan de mai jos.
Norul ar putea fi indiciul necesar pentru rezolvarea unui puzzle care i-a încurcat pe oamenii de știință care până acum au văzut puține dovezi ale unui văl de nori de etan și lichide de suprafață, crezate inițial suficient de extinse pentru a acoperi întreaga suprafață a Titanului cu un ocean de 300 de metri adâncime .
Înainte ca misiunea Cassini-Huygens să înceapă să viziteze Titan în 2004, „Ne-am așteptat să vedem o mulțime de etan - nori vaste de etan la toate latitudinile și mările întinse pe suprafața Titanului uriaș al lui Saturn”, a spus omul de știință planetar al Universității din Arizona, Caitlin Griffith.
Acest lucru se datorează faptului că lumina ultravioletă solară descompune ireversibil metanul în cea mai mare parte a atmosferei de azot din Titan. Etanul este de departe cel mai abundent produs secundar când metanul se descompune. Dacă metanul a fost un element constitutiv al atmosferei de-a lungul întregii durate de viață a lui Titan de 4,5 miliarde de ani - și nu ar fi fost niciun motiv să bănuiască că nu ar fi făcut-o - luna mare s-ar fi trezit cu mări de etan, au dezvăluit oamenii de știință.
Radarul navei spațiale Cassini de la NASA a găsit lacuri în latitudinile arctice nordice ale Titanului, într-un zburator la 22 iulie trecut. Cu toate acestea, „Știm acum că suprafața Titanului este în mare parte lipsită de lacuri și oceane”, a spus Griffith. Ea este membră a echipei Cassini VIMS din UA, condusă de profesorul Robert Brown din Laboratorul Lunar și Planetar al UA.
Etanul care lipsește este cu atât mai misterios, deoarece imaginile Cassini sugerează că alte substanțe solide mai puțin abundente din reacțiile fotochimice din atmosfera lui Titan au format dunele și cratere acoperite pe suprafața sa, a spus Griffith.
VIMS a făcut prima detectare a vastului nor de etan polar polar al Titanului, când a testat latitudinile mari nordice ale Titanului pe flybys Cassini în decembrie 2004, august 2005 și septembrie 2005.
VIMS a detectat norul cirrus ca o bandă strălucitoare la altitudini cuprinse între 30 km și 60 km la marginea cercului arctic al Titanului, între 51 de grade și 69 de grade latitudine nordică. VIMS a văzut doar o parte a norului, deoarece cea mai mare parte a regiunii polare nordice este în umbra iernii și nu va fi complet iluminată până în 2010, a menționat Griffith.
„Observațiile noastre implică faptul că depunerile de suprafață de etan ar trebui să fie găsite în mod specific la stâlpi, mai degrabă decât distribuite la nivel mondial pe discul lui Titan așa cum s-a presupus anterior”, a spus Griffith. "Acest lucru poate explica parțial lipsa oceanelor și a norilor cu etan lichid la latitudinile centrale și inferioare ale Titanului."
„Credem că etanul plouă sau, dacă temperaturile sunt destul de reci, ninge pe polul nord în acest moment. Când sezoanele se schimbă, ne așteptăm ca etanul să se condenseze la polul sud în timpul iernii sale ”, a spus Griffith. Dacă condițiile polare sunt la fel de cool precum spun predicțiile, etanul s-ar putea acumula ca gheața polară.
Etanul se dizolvă în metan, ceea ce oamenii de știință prezic că plouă din atmosferă la polul nord în timpul iernii sale răcoroase. „În timpul iernilor polare, ne așteptăm ca terenurile joase să leagă lacurile de metan bogate în etan”, a menționat Griffith. „Poate că acestea sunt lacurile imaginate recent de Cassini.”
Dacă etanul ar fi fost produs la ritmul de astăzi de-a lungul întregii vieți a lui Titan, un număr total de doi kilometri de etan s-ar fi precipitat peste poli. Dar asta pare puțin probabil, a spus Griffith.
Oamenii de știință nu au dovezi directe pentru capacele polare de gheață de etan. Polul nord al lui Titan este în întunericul de iarnă, iar camerele Cassini încă nu le pot vedea în lumină reflectată. Camerele Cassini au imaginat polul sud al Titanului. "Morfologia observată în aceste imagini nu sugerează o capacă de gheață polară de doi kilometri, dar imaginile arată caracteristici ale fluxului", a spus Griffith.
„Vom începe să facem mai multe treceri polare în următoarele luni”, a adăugat ea. „Până la sfârșitul anului viitor, Cassini va fi înregistrat primul profil de temperatură polară al Titanului, care ne va spune cât sunt condițiile de frig la pol.”
Griffith este primul autor al articolului, „dovezi pentru un nor de etan polar pe Titan”, publicat în numărul actual (Science). Paulo Pinteado și liderul echipei VIMS, Robert Brown, din UA și cercetători din Franța, Laboratorul de Propulsie Jet din Pasadena, California, Sondajul Geologic al SUA, Universitatea Cornell, Centrul de Cercetare Ames al NASA, Portugalia și Germania sunt coautori.
Griffith, Pinteado și Robert Kursinski din UA au colaborat mai devreme la studiile asupra norilor de metan cu o lungime de mii de mile care formează Titan la latitudinile sudice. Ei au concluzionat din analizarea imaginilor VIMS că acești nori convectivi extrem de localizați, care sunt compuși din metan, rezultă din încălzirea verii la fel cum se formează furtuni pe Pământ.
Instrumentul VIMS este un spectrometru imagistic care produce un set de date special numit cub de imagine. Este nevoie de o imagine a unui obiect în mai multe culori simultan. O cameră video obișnuită preia imagini în trei culori primare (roșu, verde și albastru) și le combină pentru a produce imagini așa cum o văd ochiul uman. Instrumentul VIMS preia imagini în 352 lungimi de undă separate sau culori, care acoperă un tărâm de culori mult peste cele vizibile pentru oameni. Toate materialele reflectă lumina într-un mod unic. Deci moleculele din orice element sau compus pot fi identificate prin lungimile de undă pe care le reflectă sau le absorb, spectrele lor de „semnătură”.
Misiunea Cassini-Huygens este un proiect de cooperare al NASA, Agenției Spațiale Europene și Agenției Spațiale Italiene. Laboratorul de propulsie Jet, o divizie a Institutului Tehnologic din California din Pasadena, California, gestionează misiunea pentru Direcția științifică a misiunii NASA, Washington, D.C. Orbitarul Cassini și cele două camere de la bord au fost proiectate, dezvoltate și asamblate la JPL. Echipa de Spectrometru de Mapare Vizuală și Infraroasă are sediul la Universitatea din Arizona din Tucson.
Sursa originală: Comunicat de presă al Universității din Arizona
