Fotoğraf kredisi: Keck
Cassini-Huygens uzay aracı, Satürn ve Kaliforniya Üniversitesi Berkeley'den bir ekip olan Satürn Titan ile bir Temmuz karşılaşmasına yaklaşırken, gökbilimciler ayın bulut örtüsüne ve Huygens probunun atmosferde dalış yaparken göreceklerine ayrıntılı bir bakış üretti Titan yüzeye karaya.
Gökbilimci Imke de Pater ve UC Berkeley meslektaşları, ayı kaplayan hidrokarbon pusunu görüntülemek için 150-200 kilometreden yüzeye kadar çeşitli yüksekliklerde enstantane çekerek Hawaii'deki Keck Teleskobu'nda uyarlanabilir optikler kullandılar. Resimleri, Cassini uzay aracı Satürn'ün yörüngesine girdikten altı ay sonra, Ocak 2005'te, Huygens'in yüzeye indiğinde karşılaşacaklarını gösteren bir filmde bir araya getirdiler.
“Daha önce pusun her bir bileşenini görebiliyorduk, ancak stratosferde veya troposferde tam olarak nerede olduğunu bilmiyorduk. Bunlar, pusun rakım ile dağılımının ilk ayrıntılı resimleri ”diyor UC Berkeley’in Kimya Koleji'nde yüksek lisans öğrencisi olan atmosferik kimyager Mate Adamkovics. “Atmosferin röntgeni ile MRI arasındaki fark.”
Adaptör optik sisteme monte edilen Yakın Kızılötesi Spektrometresine (NIRSPEC) atıfta bulunarak, “Bu, Keck Teleskobu'ndaki yeni enstrümanlarla neler yapılabileceğini gösteriyor” dedi. “Titan'da meteorolojiyi anlamamıza yardımcı olabilecek bir film ilk defa yapıldı.”
Adamkovics ve de Pater, Cassini'nin bu yıl Satürn'e ulaşmasından sonra bile, yer temelli gözlemler Titan'ın atmosferinin zamanla nasıl değiştiği ve dolaşımın Titan'ın atmosferinde aerosoller oluşturmak için atmosfer kimyasıyla nasıl birleştiği hakkında önemli bilgiler sağlayabilir. De Pater, OSIRIS'in (OH-Bastırıcı Kızılötesi Görüntüleme Spektrografı) Keck teleskoplarında çevrimiçi hale geldiğinde önümüzdeki yıl daha da kolaylaşacağını söyledi. OSIRIS, bir yarık örnekleyen ve bir gökyüzü parçasını taraması gereken NIRSPEC'ten farklı olarak, küçük bir dikdörtgen gökyüzü parçasını örnekleyebilen Keck'in uyarlanabilir optik sistemi için tasarlanmış kızılötesi'ye yakın bir integral alan spektrografıdır.
De Pater, sonuçları ve filmi 15 Nisan Perşembe günü Hollandalı bilim adamı Christiaan Huygens'in 375. doğum günü vesilesiyle Hollanda'daki uluslararası bir konferansta sunacak. Huygens, 1655'te Acad? Mie Fran? Aise'nin ilk “bilim direktörü” ve Satürn'ün en büyük uydusu Titan'ın keşfi oldu. 13 Nisan'da başlayan dört günlük konferans Avrupa Uzay ve Teknoloji Merkezi'nde gerçekleşiyor. Noordwijk Şehrindeki oteller.
Cassini-Huygens misyonu üç uzay ajansı - Ulusal Havacılık ve Uzay İdaresi, Avrupa Uzay Ajansı ve İtalyan Uzay ajansı - 17 ulustan katkıları içeren uluslararası bir işbirliğidir. Uzay aracı 15 Ekim 1997'de Kennedy Uzay Merkezi'nden fırlatıldı. Uzay aracı Temmuz ayında Satürn'e ulaşacak ve Cassini yörüngesinin gezegen ve uydularına en az dört yıl boyunca veri göndermesi bekleniyor. Yörünge ayrıca, Titan’ın atmosferine daldıkça ve gelecek yıl yüzeye çıktıktan sonra Huygens probundan veri aktaracak.
Titan'ı bu kadar ilginç kılan şey, genç bir Dünya'ya benziyor olması, hayatın muhtemelen ortaya çıktığı ve oksijenin gezegenimizin kimyasını değiştirmesinden önceki bir çağ. Hem Titan'ın hem de erken Dünya'nın atmosferine neredeyse aynı miktarda azot hakim oldu.
Titan atmosferi, yoğun bir pus yaratan parçacıklara yoğunlaşan uzun zincirli hidrokarbonlar oluşturmak için üst atmosferdeki ultraviyole ışığı veya stratosfer ile kimyasal olarak değiştirilen önemli miktarda metan gazına sahiptir. Yağ veya benzin gibi olabilen bu hidrokarbonlar nihayetinde yüzeye yerleşir. Radar gözlemleri, ay yüzeyinde propan veya bütan havuzları veya gölleri olabilen düz alanları gösteriyor.
Gökbilimciler, adaptif optik veya benek interferometrisi ile yer tabanlı teleskoplar kullanarak ve Hubble Uzay Teleskobu ile, her zaman teleskopların pus içindeki “pencerelerden” görmesini sağlayan filtrelerle, hidrokarbon pusunu yüzeye bakabildiler. metan emmez.
Pusun kendisini görmek o kadar kolay olmamıştı, çünkü insanlar onu belirli yüksekliklerde görmek için farklı dalga boylarında gözlemlemek zorunda kaldılar.
Adamkovics, “Şimdiye kadar, pusun dağılımı hakkında bildiklerimiz farklı teknikler, farklı filtreler kullanarak ayrı gruplardan geldi. “Bunların hepsini bir seferde elde ediyoruz: Titan'daki pusun 3 boyutlu dağılımı, gezegendeki her yerde ne kadar ve atmosferde ne kadar yüksek, tek bir gözlemde.”
Keck teleskopundaki NIRSPEC enstrümanı, Titan'ın yüzeyi boyunca yaklaşık 10 dilim tararken, bir yakın kızılötesi dalga boyu bandının yoğunluğunu bir kerede ölçer. Bu teknik, pusun rakama karşı yeniden inşasına izin verir, çünkü belirli dalga boyları belirli rakımlardan gelmelidir veya emilim nedeniyle hiç görünmezler.
Adamkovics ve de Pater'ın bir araya getirdiği film, daha önce gözlemlenenlere benzer bir pus dağılımı gösteriyor, ancak daha eksiksiz ve daha kullanıcı dostu bir şekilde bir araya getiriliyor. Örneğin, Güney Kutbu'ndaki atmosferdeki pus, 30 ila 50 kilometre arasında bir yükseklikte çok belirgindir. Bu pusun mevsimsel olarak oluştuğu ve Titan “yılı” boyunca, yaklaşık 29 1/2 Dünya yıllarında dağıldığı bilinmektedir.
Yaklaşık 150 kilometrelik stratosferik pus kuzey yarıküredeki geniş bir alanda görülebilir ancak daha önce gözlemlenen bir asimetri olan güney yarıkürede görülmez.
Güney yarımkürenin tropopozunda, alt atmosfer ile yaklaşık 42 kilometre yükseklikte stratosfer arasındaki sınır, dünyadaki cirrus pusuna benzer, cirrus pus görülebilir.
Gözlemler, 19, 20 ve 22 Şubat 2001 tarihinde, California Teknoloji Enstitüsü'nden de Pater ve meslektaşı Henry G. Roe tarafından yapıldı ve Arizona Üniversitesi'nden Caitlin A. Griffith tarafından yapılan modeller kullanılarak Adamkovics tarafından analiz edildi. Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'nın ortak yazarı SG Gibbard.
Çalışma kısmen Ulusal Bilim Vakfı ve Adaptif Optik Teknoloji Merkezi tarafından desteklendi.
Orijinal Kaynak: UC Berkeley Haber Bülteni
