Готуючись до візиту Кассіні до місячного титану Сатурна, дослідники розраховували побачити місце в етані - побічному продукті розпаду метану. Можливо, що ця хмара влітку дощить етан, а потім взимку конденсується навколо полюса, накопичуючись як лід.
Візуальний та інфрачервоний картографічний спектрометр Кассіні (VIMS) виявив, що представляється масивним хмаром етану, що оточує північний полюс Титану. Хмара може снігувати етанові сніжинки в метанові озера внизу.
Хмара може бути підказкою, необхідною для вирішення головоломки, яка збентежила вчених, які поки що бачили мало свідчень про завісу етанових хмар та поверхневих рідин, спочатку думали досить обширними, щоб покрити всю поверхню Титану океаном глибиною 300 метрів .
Перед тим, як місія Кассіні-Гюйгенс почала відвідувати Титан у 2004 році, "Ми очікували побачити багато етану - величезні етанові хмари на всіх широтах і широкі моря на поверхні гігантського місяця" Титан "Сатурна", - сказав планетарний вчений університету Арізони Кейтлін Гріффіт.
Це тому, що ультрафіолетове сонячне світло незворотно руйнує метан в атмосфері азоту, головним чином в Титані. Етан є найбільш багатим побічним продуктом, коли метан руйнується. Якщо метан був складовою атмосфери протягом 4,5-мільйонного життя Титану - і не було жодних підстав підозрювати цього - великий місяць буде переповнений морями етану, вважають вчені.
Радіолокатор космічного корабля "Кассіні" НАСА виявив озера в північних арктичних широтах Титану на прольоті минулого липня. Однак, "тепер ми знаємо, що поверхня Титану значною мірою позбавлена озер і океанів", - сказав Гриффіт. Вона є членом команди, заснованої на ВАС «Cassini VIMS», яку очолює професор Роберт Браун з «Місячної та планетарної лабораторії».
Пропавший етан тим більше загадковий, оскільки зображення Кассіні припускають, що інші менш рясні тверді осади від фотохімічних реакцій в атмосфері Титану сформували дюни та накрили кратери на його поверхні, сказав Гріффіт.
VIMS вперше виявив велику полярну хмару етану, коли дослідив високі північні широти Титану на мухоморах Кассіні у грудні 2004 року, серпні 2005 року та вересні 2005 року.
VIMS виявив хмару цирруса як яскраву смугу на висотах від 30 км до 60 км на межі арктичного кола Титану, між 51 градусом і 69 градусами північної широти. VIMS побачив лише частину хмари, оскільки більша частина північного полярного регіону перебуває в тіні зими і не буде повністю освітлена до 2010 року, зазначив Гриффіт.
"Наші спостереження означають, що поверхневі поклади етану повинні знаходитись конкретно на полюсах, а не глобально розподілятися по дискам Титану, як раніше передбачалося", - сказав Гриффіт. "Це може частково пояснити відсутність рідких етанових океанів та хмар у середніх і нижніх широтах Титану".
«Ми вважаємо, що етан дощить або, якщо температури досить прохолодні, зараз сніг на північному полюсі. Коли сезони змінюються, ми очікуємо, що етан конденсується на південному полюсі протягом зими », - сказав Гриффіт. Якщо полярні умови настільки круті, як кажуть прогнози, етан може накопичуватися, як і полярний лід.
Етан розчиняється в метані, який, за прогнозами вчених, випадає з атмосфери на північному полюсі під час прохолодної зими. "Під час полярних зим ми очікуємо, що в низинах будуть витіснятись метанові озера, багаті етаном", - зазначив Гриффіт. "Можливо, це озера, недавно зображені Кассіні".
Якби етан вироблявся сьогоднішньою швидкістю протягом усього життя Титану, загалом два кілометри етану осадили б над полюсами. Але це здається малоймовірним, сказав Гриффіт.
Вчені не мають прямих доказів полярних кришок етанового льоду. Північний полюс Титана знаходиться в зимовій темряві, і камери Кассіні ще не побачили його у відбитому світлі. Камери Кассіні зобразили південний полюс Титана. "Морфологія, що спостерігається на цих зображеннях, не передбачає двокілометрової полярної крижаної шапки, але зображення показують особливості течії", - сказав Гріффіт.
"Ми почнемо робити більше полярних проходів у найближчі місяці", - додала вона. "До кінця наступного року Кассіні записав перший полярний температурний профіль Титану, який розповість нам про те, як холодні умови на полюсі".
Гриффіт є першим автором статті "Докази полярного хмара етану на Титані", опублікованої в поточному (15 вересня) випуску Science. Пауло Пінтеадо та керівник команди VIMS Роберт Браун із США та дослідники з Франції, Лабораторія реактивного руху в Пасадені, штат Каліфорнія, США, Геологічна служба, Університет Корнелла, NASA Ames Research Center, Португалія та Німеччина є співавторами.
Гріффіт, Пінтаадо та Роберт Курсінський з UA співпрацювали раніше у дослідженнях метанових хмар, що довгі тисячу миль, що обертають Титан на південних широтах. Аналізуючи зображення VIMS, вони дійшли висновку, що ці сильно локалізовані конвективні хмари, що складаються з метану, є результатом літнього нагріву, як і грози утворюються на Землі.
Прилад VIMS - це спектрометр візуалізації, який виробляє спеціальний набір даних, який називається кубом зображення. Він знімає зображення предмета в багатьох кольорах одночасно. Звичайна відеокамера знімає зображення в трьох основних кольорах (червоному, зеленому та синьому) та поєднує їх для отримання зображень, що їх бачить людське око. Прилад VIMS знімає 352 окремі довжини хвилі або кольори, що охоплюють царину кольорів, набагато вищих за видимі людям. Всі матеріали унікальним чином відображають світло. Таким чином, молекули будь-якого елемента або з'єднання можна ідентифікувати за довжиною хвилі, яку вони відображають або поглинають, за їх "сигнатурними" спектрами.
Місія Кассіні-Гюйгенс - це спільний проект NASA, Європейського космічного агентства та італійського космічного агентства. Лабораторія реактивного руху, підрозділ Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені, штат Каліфорнія, керує місією Дирекції наукової місії НАСА, штат Вашингтон, округ Колумбія, орбіталь Кассіні та дві його бортові камери були розроблені, розроблені та зібрані в JPL. Колектив спектрометра із візуального та інфрачервоного картографування базується в університеті Арізони в місті Тусон.
Оригінальне джерело: Новини університету Арізони
