Kosmiskais kuģis Cassini ir ieguvis dīvainus datus no Saturna mēness Titāna, un zinātnieki drīz pārbaudīs, vai varētu būt kādi “aisbergi”, ogļūdeņražu ledus bloki, kas peld uz ezeru un šķidrā ogļūdeņraža jūru virsmām.
"Viens no intriģējošākajiem jautājumiem par šiem ezeriem un jūrām ir tas, vai tajos varētu atrasties kāda eksotiska dzīvības forma," sacīja Džonatans Lunīns, papīra līdzautors un Cassini starpdisciplinārā Titāna zinātnieks Kornela universitātē, Itasā, Ņujorkā. peldošais ogļūdeņražu ledus sniegs iespēju interesantai ķīmijai pa robežu starp šķidru un cietu, robežu, kurai varētu būt bijusi liela nozīme zemes dzīves sākumā. ”
Titāns ir vienīgais cits ķermenis, izņemot Zemi, mūsu Saules sistēmā, kura virsmā ir stabili šķidruma ķermeņi. Bet Titānā ir pārāk auksts, lai ūdens būtu šķidrs, tāpēc ogļūdeņraži, piemēram, etāns un metāns, piepilda tur esošās ezeru gultnes un jūras, un zinātnieki ir secinājuši, ka ir iespējams nokrišņu un iztvaikošanas cikls, kurā iesaistīti ogļūdeņraži.
Etāns un metāns ir organiskas molekulas, kuras, pēc zinātnieku domām, var būt pamats sarežģītākai ķīmijai, no kuras radās dzīvība.
Cassini ir redzējis, ka plašs šo ogļūdeņražu jūru tīkls aptver Titāna ziemeļu puslodi, bet sporādiskāks ezeru kopums atrodas dienvidu puslodē.
Jau sen tiek domāts, ka ezeri vai jūras ir ar punktētu Titānu, kopš Voyager 1 un 2 pagājušā gadsimta 80. gadu sākumā aizbrauca garām Saturna sistēmai. Bet, ņemot vērā Titāna blīvo atmosfēru, Habla kosmiskā teleskopa novērojumu laikā tiešie pierādījumi tika iegūti tikai 1995. gadā. Cassini misija ir attēlojusi un kartējusi daudzus no šiem šķidrumu ķermeņiem Titānā.
Kosmosa kuģis Cassini ir ieguvis jauktus rādījumus Titāna ezeru virsmu atstarojumā. Gluda virsma vai šķidrumi ar ledus gabaliņiem varētu būt lasījumu skaidrojums.
Līdz šim Cassini zinātnieki pieņēma, ka Titāna ezeros nebūs peldoša ledus, jo cietais metāns ir blīvāks nekā šķidrais metāns un nogrims. Bet jauns modelis apsver ezeru un atmosfēras mijiedarbību, kā rezultātā rodas dažādi kompozīciju sajaukumi, slāpekļa gāzes kabatas un mainās temperatūra. Rezultātā, zinātnieki atklāja, ziemas ledus peldēs Titāna ezeros un jūrās, kas bagātas ar metānu un etāniem, ja temperatūra ir zemāka par metāna sasalšanas punktu - mīnus 297 grādi pēc Fārenheita (90,4 kelvini). Zinātnieki saprata, ka visas ledus šķirnes, kuras, viņuprāt, peldēs, ja tās sastāvēs no vismaz 5 procentiem “gaisa”, kas ir vidējais sastāvs jaunam jūras ledum uz Zemes. (Titāna “gaisā” ir ievērojami vairāk slāpekļa nekā Zemes gaisā un gandrīz nav skābekļa.)
Ja temperatūra pazeminās tikai par dažiem grādiem, ledus nogrims, jo slāpekļa gāzu un šķidruma relatīvās proporcijas ir šķidrumā. Temperatūra tuvu metāna sasalšanas punktam var izraisīt gan peldošu, gan grimstošu ledu - tas ir, ogļūdeņraža ledus garoza virs šķidruma un ogļūdeņraža ledus bloki ezera gultnes apakšā. Zinātnieki vēl nav līdz galam izdomājuši, kāda krāsa būs ledus, kaut arī viņiem šķiet, ka tas ir bezkrāsains, kāds tas ir uz Zemes, iespējams, no Titāna atmosfēras nokrāsots sarkanbrūns.
"Mēs tagad zinām, ka ar Titānu var sasaldēt ar metānu un etāniem bagātus ledus plānos blokos, kas saliekas kopā, jo kļūst aukstāki - līdzīgi tam, ko mēs redzam ar Arktikas jūras ledu ziemas sākumā," sacīja Džeisons Hofgartners , pirmais autors uz papīra un Kanādas Dabaszinātņu un inženierzinātņu pētījumu padomes pētnieks Kornela. "Mēs gribēsim ņemt vērā šos apstākļus, ja kādreiz nolemjam izpētīt Titāna virsmu."
Cassini radara instruments šo modeli varēs pārbaudīt, vērojot, kas notiek ar šo ezeru un jūru virsmas atstarošanos. Ogļūdeņražu ezers, kas sasilda agrā pavasara atkušņā, jo Titāna ziemeļu ezeri ir sākuši to darīt, var kļūt atstarojošāks, ledusm paaugstinoties uz virsmu. Tas nodrošinātu raupjāku virsmas kvalitāti, kas vairāk radio enerģijas atspoguļo atpakaļ Cassini, padarot to gaišāku. Laikapstākļiem kļūstot siltākiem un ledus kūstot, ezera virsma būs tīra un šķidra, un Cassini radaram tas šķitīs tumšāks.
"Cassini ilgstošā uzturēšanās Saturna sistēmā dod mums vēl nepieredzētu iespēju novērot sezonālo izmaiņu ietekmi Titānā," sacīja Linda Spilker, Nass Jet Propulsion laboratorijas Cassini projekta zinātniece Pasadena, Kalifornija. "Mums būs iespēja redzēt ja teorijas ir pareizas. ”
Avots: NASA / JPL
