קרדיט תמונה: קק
כשהחללית קאסיני-הויגנס מתקרבת למפגש ביולי עם סטורן וירחו טיטאן, צוות מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, האסטרונומים הפיקו מבט מפורט על כיסוי הענן של הירח ומה יראה בדיקת הויגנס כשהוא צולל באווירה. של טיטאן לנחות על פני השטח.
האסטרונום אימקה דה פטר ועמיתיה UC ברקלי השתמשו באופטיקה אדפטיבית בטלסקופ הקק בהוואי כדי לדמיין את אובך הפחמימנים העוטף את הירח, כשהם מצלמים תמונות בגבהים שונים בין 150-200 ק"מ למשטח. הם הרכיבו את התמונות לסרט שמראה במה שהויגנס יתקל כשירד לפני השטח בינואר 2005, חצי שנה לאחר שחללית קאסיני תיכנס למסלול סביב שבתאי.
"לפני כן יכולנו לראות כל מרכיב באובך, אך לא ידענו היכן הוא נמצא בסטרטוספרה או בטרופוספירה. אלה התמונות המפורטות הראשונות של התפלגות אובך בגובה, "אמר הכימאי האטמוספרי מט אדמובוביקס, סטודנט לתואר שני במכללה לכימיה של UC Berkeley. "זה ההבדל בין צילום רנטגן של האטמוספרה ל- MRI."
"זה מראה מה ניתן לעשות עם המכשירים החדשים בטלסקופ של Keck", הוסיף דה פטר בהתייחס לספקטרומטר הקרוב (NIRSPEC) המוצב במערכת האופטיקה האדפטיבית. "זו הפעם הראשונה שעושה סרט, שיכול לעזור לנו להבין את המטאורולוגיה על טיטאן."
Adamkovics ודה פטר מציינים כי אפילו לאחר שקאסיני הגיע לסטורן השנה, תצפיות על בסיס קרקע יכולות לספק מידע חשוב על אווירתו של טיטאן עם הזמן, וכיצד מחזורים זוגות עם הכימיה האטמוספרית כדי ליצור אירוסולים באווירה של טיטאן. הדבר יהפוך לקל עוד יותר בשנה הבאה כאשר OSIRIS (OH-Suppressing Infra-Red Imaging Spectrograph) תופיע ברשת בטלסקופים של Keck, אמר דה פטר. OSIRIS הוא ספקטרוגרף שדה אינטגרלי כמעט-אינפרא אדום, המיועד למערכת האופטיקה האדפטיבית של הקק, שיכולה לדגום טלאי שמיים מלבני קטן, בניגוד ל- NIRSPEC, הדוגמת חריץ ועליה לסרוק תיקון שמיים.
דה פטר יציג את התוצאות ואת הסרט ביום חמישי, 15 באפריל, בכנס בינלאומי בהולנד לרגל יום הולדתו 375 של המדען ההולנדי כריסטיאן הויגנס. הויגנס היה "המנהל המדעי הראשון" של האיסאד מאי פראן? ומגלה את טיטאן, הירח הגדול ביותר של שבתאי, בשנת 1655. הכנס שארך ארבעת הימים, שהחל 13 באפריל, מתקיים במרכז החלל והטכנולוגיה האירופי. בנורדוויק.
משימת קאסיני-הויגנס היא שיתוף פעולה בינלאומי בין שלוש סוכנויות חלל - מינהל האווירונאוטיקה והחלל הלאומי, סוכנות החלל האירופית וסוכנות החלל האיטלקית - הכוללת תרומות של 17 מדינות. זה שוגר ממרכז החלל קנדי ב -15 באוקטובר 1997. החללית תגיע לסטורן ביולי, כאשר מסלול הקאסיני צפוי לשלוח נתונים על הכוכב ועל ירחיו במשך ארבע שנים לפחות. מסלול ההקפה גם ישלח נתונים ממבחן הויגנס כשהוא צולל באטמוספירה של טיטאן ואחרי שהוא נוחת על פני השטח בשנה הבאה.
מה שהופך את טיטאן למעניין כל כך הוא הדמיון לכאורה עם כדור הארץ הצעיר, עידן שבו ככל הנראה קמו החיים ולפני שהחמצן שינה את הכימיה של כדור הארץ שלנו. האטמוספרות של טיטאן וגם של כדור הארץ הקדום נשלטו על ידי כמעט אותה כמות של חנקן.
באטמוספירה של טיטאן יש כמות משמעותית של גז מתאן, המשתנה כימית על ידי אור אולטרה סגול באטמוספירה העליונה, או סטרטוספרה, ליצירת פחמימנים ארוכי שרשרת, המתעבים לחלקיקים היוצרים אובך צפוף. הפחמימנים הללו, שיכולים להיות כמו נפט או בנזין, מתיישבים בסופו של דבר לפני השטח. תצפיות רדאר מצביעות על שטחים שטוחים על פני הירח שיכולים להיות בריכות או אגמים של פרופאן או בוטאן, אמר אדמקוביקס.
אסטרונומים הצליחו לחדור את אובך הפחמימנים להביט אל פני השטח באמצעות טלסקופים מבוססי קרקע עם אופטיקה אדפטיבית או אינטרפרומטריה ספקטרלית, ועם טלסקופ החלל האבל, תמיד עם פילטרים המאפשרים לטלסקופים לראות דרך "חלונות" באובך מתאן לא סופג.
הדמיית האובך עצמו לא הייתה כה קלה, בעיקר מכיוון שאנשים נאלצו להתבונן באורכי גל שונים כדי לראות זאת בגבהים ספציפיים.
"עד עכשיו מה שידענו על התפלגות אובך הגיע מקבוצות נפרדות בטכניקות שונות, מסננים שונים," אמר אדמקוביקס. "אנחנו מקבלים את כל זה בפעם אחת: התפלגות התלת מימד של אובך על טיטאן, כמה בכל מקום על פני כדור הארץ וכמה גבוה באטמוספירה, בתצפית אחת."
מכשיר ה- NIRSPEC בטלסקופ קק מודד את עוצמת הלהקה באורכי גל כמעט-אינפרא אדום בבת אחת כשהוא סורק כעשרה פרוסות לאורך פני השטח של טיטאן. טכניקה זו מאפשרת שחזור של אובך לעומת גובה מכיוון שאורכי גל ספציפיים חייבים להגיע מגבהים ספציפיים או שהם לא יהיו גלויים כלל בגלל הקליטה.
הסרט Adamkovics ו- De Pater יחד מציג חלוקת אובך דומה למה שנצפה בעבר, אך שלם יותר והורכב בצורה ידידותית יותר למשתמש. לדוגמה, אובך באווירה מעל הקוטב הדרומי ניכר מאוד, בגובה של בין 30 ל -50 קילומטרים. אובך זה ידוע כמי שנוצר בעונתיות ומתפוגג במהלך "השנה" של הטיטאן, שהיא כ- 29 1/2 שנות כדור הארץ.
אובך סטרטוספרי באורך של כ -150 ק"מ נראה מעל שטח גדול בחצי הכדור הצפוני אך לא על חצי הכדור הדרומי, א-סימטריה שנצפתה בעבר.
באיזור הטרופופוזה של חצי הכדור הדרומי, הגבול בין האטמוספירה התחתונה לסטרטוספרה בגובה של כ- 42 קמ"ש, ניתן לראות אובך קרוס, המקביל לאובך קרום על כדור הארץ.
התצפיות נערכו ב- 19, 20 ו 22 בפברואר 2001 על ידי דה פטר ועמיתו הנרי ג 'רו מהמכון הטכנולוגי בקליפורניה, וניתחו על ידי אדמקוביקס באמצעות דגמים שנעשו על ידי קייטלין א' גריפית 'מאוניברסיטת אריזונה, עם מחבר משותף לשעבר SG Gibbard מהמעבדה הלאומית של לורנס ליברמור.
העבודה נותנה חסות בחלקה על ידי הקרן הלאומית למדע והמרכז הטכנולוגי לאופטיקה אדפטיבית.
המקור המקורי: המהדורה החדשותית של UC Berkeley
