כאשר נערכו לקראת ביקורו של קאסיני בירח טיטאן של סטורן, החוקרים ציפו לראות את המקום שופע באתאן - תוצר לוואי של התמוטטות המתאן. יתכן שענן זה יורד גשם אתני בקיץ ואז מתעבה סביב הקוטב בחורף, מצטבר כקרח.
ספקטרומטר המיפוי הוויזואלי והאינפרא אדום של קאסיני (VIMS) זיהה את מה שנראה כענן אתאן מסיבי סביב הקוטב הצפוני של טיטאן. הענן עלול להכות פתיתי שלג אתני לתוך אגמי מתאן שמתחת.
הענן עשוי להיות הרמז הדרוש לפיתרון חידה שבלבלה מדענים שעד כה ראו עדויות מעטות על מעטה של ענני אתן ונוזלי שטח שנחשבו במקור נרחבים מספיק בכדי לכסות את כל פני השטח של טיטאן באוקיינוס באורך 300 מטר. .
לפני שמשימת קסיני-הויגנס החלה לבקר בטיטאן בשנת 2004, "ציפינו לראות המון אתאן - ענני אתן עצומים בכל קווי הרוחב ובים נרחבים על פני הירח הענק של שבתאי טיטאן," אמר מדען הכוכבים באוניברסיטת אריזונה, קייטלין גריפית '.
הסיבה לכך היא שאור אולטרה סגול סולארי מפרק באופן בלתי הפיך מתאן באטמוספירת החנקן ברובו של טיטאן. אתאן הוא ללא ספק תוצר הלוואי השופע ביותר כאשר מתאן מתפרק. אם מתן היה מרכיב באווירה במהלך חייו של טיטאן במשך 4.5 מיליארד שנה - ולא הייתה שום סיבה לחשוד שלא - הירח הגדול היה עמוס בימי אתאן, תיאוריות מדענים.
מכ"ם החלל קאסיני של נאס"א מצא אגמים ברוחב הרוחבי הצפוני של טיטאן על טיסה של 22 ביולי האחרון. עם זאת, "אנו יודעים כעת כי פני השטח של טיטאן נטולי אגמים ואוקיאנוסים ברובם", אמר גריפית '. היא חברה בצוות קאסיני VIMS מבוסס UA, בראשותו של פרופסור רוברט בראון ממעבדת הירח והכוכבים של UA.
האתאן החסר מסתורי עוד יותר מכיוון שתמונות קאסיני רומזות כי משקעים מוצקים אחרים בשפע פחות מהתגובות הפוטוכימיות באטמוספירה של טיטאן יצרו דיונות וכיסו מכתשים על פני השטח שלה, אמר גריפית '.
VIMS גילה את הענן הראשון של ענן האתאן הקוטבי העצום של טיטאן כשהוא גישש את קווי הרוחב הצפוניים הגבוהים של טיטאן על זבובי קאסיני בדצמבר 2004, אוגוסט 2005 וספטמבר 2005.
VIMS זיהה את ענן הקרוס כרצועה בהירה בגבהים שבין 30 ק"מ ל 60 ק"מ בקצה המעגל הארקטי של טיטאן, בין 51 מעלות ל -69 מעלות רוחב צפונית. VIMS ראתה רק חלק מהענן מכיוון שרוב אזור הקוטב הצפוני נמצא בצל החורף ולא מואר עד תום 2010, ציין גריפית '.
"התצפיות שלנו רומזות כי יש למצוא פיקדונות של אתאן לפני השטח באופן ספציפי, במקום להפיץ באופן גלובלי על דיסקו של טיטאן כפי שהניח בעבר", אמר גריפית '. "זה עשוי להסביר באופן חלקי את היעדר אוקיינוסים ועננים אתניים נוזליים בקווי הרוחב האמצעיים והתחתונים של טיטאן."
"אנו חושבים שאיתן יורד גשם או אם הטמפרטורות מספיק קרירות יורד שלג על הקוטב הצפוני ברגע זה. כאשר העונות מתחלפות, אנו מצפים שאיתן יתעבה בקוטב הדרומי בחורף שלו, "אמר גריפית '. אם התנאים הקוטביים קרירים כמו שהתחזיות אומרות, אתאן יכול להצטבר כקרח קוטבי.
אתאן מתמוסס במתאן, שלפי המדענים צופים גשם מהאטמוספרה בקוטב הצפוני במהלך החורף הקריר שלו. גריפית 'ציין כי "במהלך חורף הקוטב, אנו מצפים שהשפלה עריסת אגמי מתאן העשירים באתן". "אולי אלה האגמים שצילם לאחרונה קאסיני."
אם אתאן היה מיוצר בקצב של היום לאורך כל חייו של טיטאן, בסך הכל שני ק"מ של אתאן היו זורחים מעל הקטבים. אבל זה נראה לא סביר, אמרה גריפית '.
למדענים אין הוכחות ישירות לכובעים קוטביים של קרח אתאן. הקוטב הצפוני של טיטאן נמצא בחושך חורפי, ומצלמות קאסיני טרם רואים אותו באור משתקף. מצלמות קאסיני צילמו את הקוטב הדרומי של טיטאן. "המורפולוגיה שנראית בתמונות האלה לא מציעה כובע קרח קוטבי של שני ק"מ, אבל התמונות מציגות תכונות זרימה," אמרה גריפית '.
"אנו נתחיל לבצע קטעים קוטביים נוספים בחודשים הקרובים," הוסיפה. "בסוף השנה הבאה רשם קאסיני את פרופיל הטמפרטורה הקוטבי הראשון של טיטאן, שיספר לנו איך התנאים הקרים נמצאים בקוטב."
גריפית 'הוא המחבר הראשון במאמר "עדות לענן אתני קוטבי על טיטאן", שפורסם בגיליון הנוכחי (15 בספטמבר) של מדע. פאולו פינטאדו ומנהיג צוות VIMS רוברט בראון מאיחוד האמירויות וחוקרים מצרפת, מעבדת הנעה סילונית בפסדינה שבקליפורניה, הסקר הגיאולוגי בארה"ב, אוניברסיטת קורנל, מרכז המחקר איימס של נאס"א, פורטוגל וגרמניה הם מחברים משותפים.
גריפית ', פינטאדו ורוברט קורסינסקי מאיחוד האמירויות הערביות שיתפו פעולה מוקדם יותר במחקרים על ענני המתאן באורך אלף הקילומטרים, המרכיבים את טיטאן ברוחב הדרומי. הם הסיקו מניתוח תמונות VIMS כי העננים המקומיים והמשכנעים הללו, המורכבים מתאן, נובעים מחימום הקיץ ממש כמו סופות רעמים על כדור הארץ.
מכשיר VIMS הוא ספקטרומטר הדמיה המייצר מערך נתונים מיוחד הנקרא קוביית תמונה. הוא מצלם תמונה של אובייקט בצבעים רבים בו זמנית. מצלמת וידיאו רגילה מצלמת תמונות בשלושה צבעי יסוד (אדום, ירוק וכחול) ומשלבת אותן כדי להפיק תמונות כפי שנראה בעין האנושית. מכשיר ה- VIMS מצלם תמונות ב -352 אורכי גל נפרדים, או צבעים, ומשתרע על שטח של צבעים הרבה מעבר לאלו הגלויים לבני אדם. כל החומרים משקפים אור בצורה ייחודית. כך שניתן לזהות מולקולות של כל יסוד או תרכובת לפי אורכי הגל שהם משקפים או סופגים, ספקטרום ה"חתום "שלהם.
משימת קאסיני-הויגנס היא פרויקט שיתופי של נאס"א, סוכנות החלל האירופית וסוכנות החלל האיטלקית. מעבדת סילון ההנעה, חטיבה במכון הטכנולוגי בקליפורניה בפסדינה שבקליפורניה, מנהלת את המשימה עבור מנהלת משימת המדע של נאס"א, וושינגטון, DC. מסלול הקאסיני ושתי המצלמות המשולבות שלו עוצבו, פותחו והורכבו ב- JPL. צוות הספקטרומטר של מיפוי חזותי ואינפרא אדום מבוסס על אוניברסיטת אריזונה בטוסון.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של אוניברסיטת אריזונה
