טיטאן הוא מקום מסתורי, מוזר לעיניים אנושיות. זה עולם נוקשה, עם ים של פחמימנים נוזליים, ומבנה המורכב משכבות מים, סוגים שונים של קרח, וגרעין של סיליקטים נוזליים. יתכנו אפילו קריובולקנאות. הוספת הטבע המוזר של הירח הגדול ביותר של שבתאי היא נוכחותם של גבישים אקזוטיים על שפת אגמי הפחמימנים שלה.
לצד שליחת חללית אחרת לשם, הדרך הטובה ביותר להבין את טיטאן היא לשכפל את תנאיו במעבדה. בזכות קאסיני והויגנס, מדענים יודעים יותר על טיטאן מתמיד. ועכשיו סימולציות מעבדה המבוססות במידה רבה על נתונים ממשימת קסיני-הויגנס חושפות כמה התנהגויות אקזוטיות בטיטן הירח של שבתאי.
מחקר חדש גילה את קיומם של גבישים העשויים מאצטילן (C2H2) ובוטאן (C4H10) שנמצאים ככל הנראה על שפת האגמים של טיטאן. מחקרים קודמים שהתבססו על נתונים ותמונות של קאסיני הראו סימנים של חומר אידוי שהושאר מאחור בחופי האגמים באזורים היבשים המשווניים בטיטאן. כעת מדענים שיחזרו את התנאים והכימיה של טיטאן וצפו בגבישים האקזוטיים, והם די בטוחים שזה מה שקאסיני ראה על קו החוף של טיטאן.
מחקר חדש זה, שנקרא "הקריסטל הקוטבי-אצטילן-בוטאן: מינרל מולקולרי רב-עוצמה על טיטאן" הוצג ב- 24 ביוני בכנס מדעי האסטרוביולוגיה ב -2019 בסיאטל, וושינגטון. המגיש היה מורגן כבל ממעבדת ההנעה סילונית של נאס"א במכון הטכנולוגי בקליפורניה.
החוקרים השתמשו בקריוסטט כדי לחקות את התנאים הקרים ביותר בטיטאן, שם הטמפרטורות צונחות ל -179.2 צלזיוס (94 קלווין, 290.5 מעלות צלזיוס). לאחר מכן הם מילאו את הקריוסטט בחנקן נוזלי, כדי להוריד את הטמפרטורה. הם חיממו אותו מעט כדי להפוך את החנקן לגז, מכיוון שהאווירה של טיטאן היא ברובה חנקן. לאחר מכן הגיעה תוספת של מתאן ואתאן, הקיימים בכמויות גדולות על טיטאן, כמו גם מולקולות אחרות המכילות פחמן שנמצאות על טיטאן.
ואז צפו במרק הפחמימנים הטיטאן שלהם כדי לראות מה יקרה.
הדבר הראשון שנוצר היו קריסטלי בנזן (C6H6). אנו מכירים בנזן כמרכיב בבנזין למנועי בעירה פנימית. זו מולקולה בצורת פתית שלג העשויה מטבעת משושה של אטומי פחמן. אבל הבנזן הזה היה קצת שונה.
בהתפתחות מפתיעה, מולקולת הטיטן בנזן סידרה את עצמה בצורה כזו שמותרת מולקולות אתאן בפנים, ויצרה מה שמכונה גביש משותף.
לאחר מכן הם גילו עוד גביש-קו-ביו-גביש, זה אחד-גבישים אצטילן ובוטאן. לדברי מורגן כבל שהציג את המחקר, ככל הנראה גביש האצטילן והבוטאן נפוץ בהרבה מזה של הבנזן, בהינתן התנאים וההרכב של טיטאן.
בהתבסס על כל אלה, חושבים החוקרים כי גבישים יוצאי דופן אלו עשויים להוות סוג של טבעת סביב האגמים, כמו טבעת המלחים שיכולה להיווצר על שפת גופי המים הארציים. כאשר הפחמימנים הנוזלים באגמים מתנדפים (לטיטן מחזור פחמימני דומה למעגל המים של כדור הארץ), "הנו מינרלים המולקולריים" נושרים ויוצרים את הטבעת.
קשה לאמת שמשהו קורה על פניו של טיטאן, בגלל האווירה העבה והערפילית שלו. לכן אישור היווצרותם ונוכחותם של גבישים אלה יצטרך לחכות עד שתחליל אחר יבקר בירח, ויוצא לטיול סביב קו החוף.
"אנחנו עדיין לא יודעים אם יש לנו את טבעות האמבטיה האלה", אמר כבל בהודעה לעיתונות. "קשה לראות את האווירה המטורבלת של טיטאן."
מקורות:
- ידיעה לתקשורת: "טבעות אמבטיה" סביב אגמי טיטאן עשויים להיות עשויים גבישים זרים
- תקציר המחקר: "טבעות אמבטיה" סביב אגמי טיטאן עשויים להיות עשויים גבישים זרים
- ויקיפדיה: טיטאן
