Kad pagājušajā mēnesī Eiropas Kosmosa aģentūras Huygens zonde apmeklēja Saturna mēness Titānu, zonde izpletņlēkšanu veica caur mitriem mākoņiem. Tas fotografēja upju kanālus un pludmales un lietas, kas izskatās pēc salām. Visbeidzot, izkāpjot cauri virpuļojošajai miglai, Huygens nolaidās dubļos.
Lai padarītu garu stāstu īsu, Titāns ir slapjš.
Kristians Hjūgens nebūtu mazliet pārsteigts. 1698. gadā, trīs simti gadu pirms Hjūgena zondes aiziešanas no Zemes, holandiešu astronoms uzrakstīja šādus vārdus:
“Tā kā ir pārliecināts, ka Zemei un Jupiteram ir savs ūdens un mākoņi, nav iemesla, kādēļ pārējām planētām būtu jābūt bez tām. Es nevaru teikt, ka tie ir tieši tāda paša rakstura kā mūsu Ūdens; bet, lai tie būtu šķidri, to lietošana prasa, jo to skaistums dara skaidrus. Šis mūsu ūdens Jupiterā vai Saturnā acumirklī tiks sasalts lielā Saules attāluma dēļ. Tāpēc katrai planētai ir savi ūdens temperamenti, kas nav pakļauta sals. ”
Hjūgens atklāja Titānu 1655. gadā, tāpēc zonde nosaukta viņa vārdā. Tajos laikos Titāns bija tikai gaismas spraudnis teleskopā. Huygens nevarēja redzēt Titāna mākoņus, grūtos ar lietus, vai Titāna pakalnus, ko skulpturēja šķidrums, bet viņam bija laba iztēle.
Titāna “ūdens” ir šķidrais metāns, CH4, kas uz Zemes labāk pazīstams kā dabas gāze. Parasts zemes ūdens, H2O, būtu sasalts ciets Titānā, kur virsmas temperatūra ir 290o F zem nulles. Metāns, no otras puses, ir plūstošs šķidrums, “rūdījums, kas nav pakļauts sals”.
Jonathan Lunine, Arizonas universitātes profesors, ir Huygens misijas zinātnes komandas loceklis. Viņš un viņa kolēģi uzskata, ka Huygens nolaidās Arizonas Titāna ekvivalentā, galvenokārt sausā vietā ar īsu, bet intensīvu mitru sezonu.
"Upes kanāli netālu no Huygens zondes izskatās tukši," saka Lunine, taču šķidrumi tur ir bijuši nesen, viņš uzskata. Ap izkraušanas vietu izkaisīti mazi akmeņi ir pārliecinoši: tie ir gludi un apaļi kā upju ieži uz Zemes un “tie sēž mazās ieplakās, kuras acīmredzami izrakti, strauji strauji plūstot”.
Visa šī mitruma avots varētu būt lietus. Titāna atmosfēra ir “mitra”, kas nozīmē bagātu ar metānu. Neviens nezina, cik bieži līst, bet kad tas notiek, "saka Lunine," tvaika daudzums atmosfērā ir daudzkārt lielāks nekā Zemes atmosfērā, tāpēc jūs varētu saņemt ļoti intensīvas dušas. "
Un varbūt arī varavīksnes. “Varavīksnei nepieciešamās sastāvdaļas ir saules gaisma un lietus pilieni. Titānam ir abi, ”saka atmosfēras optikas eksperts Lejs Kovlijs.
Uz Zemes varavīksnes veidojas, kad saules gaisma atlec no caurspīdīgiem ūdens pilieniem un no tiem. Katrs piliens darbojas kā prizma, izplatot gaismu pazīstamajā krāsu spektrā. Uz Titāna veidojas varavīksnes, kad saules gaisma ieplūst metāna pilienos un izplūst no tiem, kas tāpat kā ūdens pilieni ir caurspīdīgi.
"Viņu skaistums prasa, lai viņi būtu skaidri ..."
“Metāna varavīksne būtu lielāka nekā ūdens varavīksne,” norāda Kovlijs, “ar primāro rādiusu vismaz 49o metānam pret 42,5o ūdenim. Tas notiek tāpēc, ka šķidrā metāna (1.29) refrakcijas indekss atšķiras no ūdens (1,33). ” Krāsu secība tomēr būtu vienāda: zila no iekšpuses un sarkana no ārpuses ar vispārēju oranžas krāsas mājienu, ko rada Titāna oranžās debesis.
Viena problēma: varavīksnēm ir nepieciešama tieša saules gaisma, bet Titāna debesis ir ļoti miglainas. “Redzami varavīksnes uz Titāna varētu būt reti,” saka Kovlijs. No otras puses, infrasarkanās varavīksnes var būt izplatītas.
Atmosfēras zinātnieks Bobs Vests no NASA reaktīvo dzinēju laboratorijas skaidro: “Titāna atmosfēra lielākoties ir skaidra infrasarkanā viļņa garumā. Tāpēc kosmosa kuģis Cassini Titāna fotografēšanai izmanto infrasarkano kameru. ” Infrasarkanajiem saules stariem būtu maz problēmu iekļūt drūmajā gaisā un radīt varavīksnes. Labākais veids, kā tos redzēt: infrasarkanās “nakts redzamības” aizsargbrilles.
Visas šīs runas par lietus, varavīksnēm un dubļiem liek šķidrajam metānam izklausīties līdzīgi kā parasts ūdens. Tas nav. Apsveriet šādus apstākļus:
Šķidrā metāna blīvums ir tikai aptuveni puse no ūdens blīvuma. Tas ir kaut kas, teiksim, laivu būvētājam uz Titāna, kas būtu jāņem vērā. Laivas peld, kad tās ir mazāk blīvas nekā šķidrums zem tām. Laivai Titan būtu jābūt īpaši vieglai, lai peldētu šķidrā metāna jūrā. (Tas nav tik traki, kā izklausās. Topošie pētnieki vēlēsies apmeklēt Titānu, un laivas varētu būt labs veids, kā apbraukt.)
Šķidrajam metānam ir arī zema viskozitāte (vai “kaulainība”) un zems virsmas spraigums. Skatīt tabulu zemāk. Virsmas spraigums ir tas, kas ūdenim piešķir gumijotu ādu, un uz Zemes ūdens bugām dīķos šķīst. Ūdens kucīte uz Titāna nekavējoties iegrims dīvainā metāna dīķī. Gaišajā pusē Titāna zemais gravitācijas spēks, tikai septītā Zemes gravitācija, varētu ļaut radībai atkal izkāpt ārā.
Atpakaļ pie laivām: propelleriem, kas ieslēdz metānu, jābūt īpaši platiem, lai “satvertu” pietiekami daudz šķidruma, kas paredzēts piedziņai. Viņiem jābūt izgatavotiem arī no īpašiem materiāliem, kas izturīgi pret plaisāšanu kriogēnā temperatūrā.
Un uzmanies no šiem viļņiem! Eiropas zinātnieki Džons Zarnecki un Nadeems Ghafoors ir aprēķinājuši, kādi varētu būt metāna viļņi uz Titāna: septiņas reizes garāki nekā tipiski Zemes viļņi (galvenokārt Titāna zemā gravitācijas dēļ) un trīs reizes lēnāki, “dodot sērfotājiem savvaļas braucienu”, saka Ghafoors.
Visbeidzot, šķidrais metāns ir viegli uzliesmojošs. Titāns nedeg, jo atmosfērā ir tik maz skābekļa - galvenā sadedzināšanas sastāvdaļa. Ja pētnieki kādu dienu apmeklē Titānu, viņiem jābūt uzmanīgiem ar savām skābekļa tvertnēm un pretoties vēlmei iznīcināt ugunsgrēkus ar “ūdeni”.
Infrasarkanās varavīksnes, strauji augošie viļņi, jūrnieki jūtam. Hjūgens neredzēja nevienu no šīm lietām, pirms tā nebija nokļuvusi dubļos. Vai tie tiešām pastāv?
“… Nav iemesla, kādēļ pārējām planētām būtu jābūt bez tām.”
Sākotnējais avots: [aizsargāts ar e-pastu]
