Cassini’nin Satürn'ün uydusu Titan'ı ziyaretine hazırlanırken, araştırmacılar, metanın parçalanmasının bir yan ürünü olan etanda yer kapladığını görmeyi beklediler. Bu bulutun yaz aylarında etan yağmur yağması ve daha sonra kışın kutup olarak buz birikerek yoğunlaşması mümkündür.
Cassini’nin Görsel ve Kızılötesi Haritalama Spektrometresi (VIMS), Titan’ın kuzey kutbunu çevreleyen devasa bir etan bulutu olduğunu tespit etti. Bulut, aşağıdaki metan göllerine etan kar taneleri yağıyor olabilir.
Bulut, şimdiye kadar Titan'ın tüm yüzeyini 300 metre derinliğindeki bir okyanusla kaplayacak kadar geniş düşünülen etan bulutları ve yüzey sıvıları hakkında çok az kanıt gören şaşkın bilim adamlarına sahip bir bulmacayı çözmek için gerekli ipucu olabilir. .
Arizona Üniversitesi gezegen bilimcisi Caitlin Griffith, Cassini-Huygens misyonu 2004'te Titan'ı ziyaret etmeye başlamadan önce, “Satürn'ün dev ay Titan'ının yüzeyinde tüm enlemlerde ve geniş denizlerde çok sayıda etan - geniş etan bulutları görmeyi bekliyorduk” dedi.
Bunun nedeni, güneş ultraviyole ışığının Titan'ın çoğunlukla azot atmosferinde geri dönüşü olmayan bir şekilde metanı parçalamasıdır. Etan bozulduğunda etan en bol yan üründür. Metan, Titan’ın 4,5 milyar yıllık ömrü boyunca atmosferin bir bileşeni olsaydı ve bunun şüphelenilmesinin bir nedeni olmasaydı - büyük ay etan denizleriyle çalkalanacaktı.
NASA’nın Cassini uzay aracı radarı Titan’ın kuzey kutup enlemlerinde geçen Temmuz ayında bir gölde göller buldu. UA’nın Ay ve Gezegen Laboratuarı’ndan Profesör Robert Brown’un başkanlığını yaptığı UA merkezli Cassini VIMS ekibinin bir üyesidir.
Kayıp etan daha gizemli çünkü Cassini görüntüleri Titan’ın atmosferindeki fotokimyasal reaksiyonlardan daha az miktarda katı çökeltilerin yüzeyinde kumullar ve kraterler örttüğünü gösteriyor.
VIMS, Titan’ın Aralık 2004, Ağustos 2005 ve Eylül 2005’te Cassini flybys’indeki yüksek kuzey enlemlerini araştırırken Titan’ın geniş polar etan bulutunun ilk tespitini yaptı.
VIMS, Cirrus bulutunu, Titan’ın kutup çemberinin kenarındaki 30 km ile 60 km arasındaki yüksekliklerde, 51 derece ile 69 derece kuzey enlemi arasında parlak bir bant olarak tespit etti. Griffith, VIMS bulutun yalnızca bir kısmını gördü, çünkü kuzey kutup bölgesinin çoğu kış gölgesinde ve 2010 yılına kadar tamamen aydınlatılmayacak.
Griffith, “Gözlemlerimiz, etan yüzey tortularının Titan'ın diskine daha önce varsayıldığı gibi küresel olarak dağıtılmak yerine özel olarak kutuplarda bulunması gerektiğini gösteriyor” dedi. “Bu, Titan’ın orta ve alt enlemlerinde sıvı etan okyanuslarının ve bulutlarının eksikliğini kısmen açıklayabilir.”
“Etanın yağmur yağdığını veya sıcaklıklar yeterince soğuksa, şu anda kuzey kutbunda kar yağdığını düşünüyoruz. Mevsimler değiştiğinde, kış mevsiminde etanın güney kutbunda yoğunlaşmasını bekliyoruz ”dedi. Kutup koşulları tahminlerin söylediği kadar soğuksa, etan kutup buzu olarak birikebilir.
Etan, bilim adamlarının soğuk kışın kuzey kutbundaki atmosferden yağmur yağdığını tahmin ediyor. “Kutup kışları boyunca, ovaların etanca zengin metan göllerini tutmasını bekliyoruz,” diyor Griffith. “Belki de bunlar yakın zamanda Cassini tarafından görüntülenen göllerdir.”
Etan Titan'ın tüm yaşamı boyunca bugünkü oranda üretilseydi, kutupların üzerinde toplam iki kilometre etan çöküyordu. Ancak bu pek olası görünmüyor, dedi Griffith.
Bilim adamlarının etan buzunun kutup kapakları için doğrudan bir kanıtı yoktur. Titan’ın kuzey kutbu kış karanlığında ve Cassini kameraları henüz yansıyan ışıkta görmedi. Cassini kameraları Titan’ın güney kutbunu görüntüledi. Griffith, “Bu görüntülerde görülen morfoloji iki kilometrelik bir kutup buz örtüsü önermiyor, ancak görüntüler akış özellikleri gösteriyor” dedi.
“Önümüzdeki aylarda daha fazla kutup geçişi yapmaya başlayacağız” diye ekledi. “Gelecek yılın sonunda Cassini, Titan'ın ilk kutup sıcaklık profilini kaydetmiş olacak ve bu da bize kutuplardaki soğuk koşulların ne olduğunu söyleyecek.”
Griffith, Science'ın şu anki (15 Eylül) sayısında yayınlanan “Titan Üzerinde Polar Etan Bulutu için Kanıt” başlıklı makalenin ilk yazarı. Paulo Pinteado ve VIMS takım lideri UA'dan Robert Brown ve Fransa'dan araştırmacılar, Pasadena, Kaliforniya'daki ABD'de Jeolojik Araştırma, Cornell Üniversitesi, NASA Ames Araştırma Merkezi, Portekiz ve Almanya'daki Jet Sevk Laboratuvarı ortak yazarlar.
UA'dan Griffith, Pinteado ve Robert Kursinski, Titan'ı güney enlemlerinde bantlayan bin mil uzunluğundaki metan bulutlarının çalışmalarında daha önce işbirliği yaptı. VIMS görüntülerini analiz ederek, metandan oluşan bu oldukça lokal, konvektif bulutların, Dünya'da fırtınalar oluştukça yaz ısınmasından kaynaklandığı sonucuna vardılar.
VIMS cihazı, görüntü küpü adı verilen özel bir veri kümesi üreten bir görüntüleme spektrometresidir. Bir nesnenin görüntüsünü aynı anda birçok renkte alır. Sıradan bir video kamera, görüntüleri üç ana renkte (kırmızı, yeşil ve mavi) alır ve bunları insan gözünün gördüğü gibi görüntüler üretmek için birleştirir. VIMS cihazı, 352 ayrı dalga boyunda veya renkte görüntüler çekerek, insanlar tarafından görülebilenlerin çok ötesinde bir renk alanına yayılıyor. Tüm malzemeler ışığı benzersiz bir şekilde yansıtır. Dolayısıyla, herhangi bir elementin veya bileşiğin molekülleri, yansıttıkları veya absorbe ettikleri dalga boyları, "imza" spektrumları ile tanımlanabilir.
Cassini-Huygens misyonu NASA, Avrupa Uzay Ajansı ve İtalyan Uzay Ajansı'nın ortak bir projesidir. Kaliforniya Pasadena'daki California Teknoloji Enstitüsü'nün bir bölümü olan Jet Sevk Laboratuvarı, NASA'nın Bilim Misyon Müdürlüğü Washington, D.C.'nin misyonunu yönetiyor. Cassini yörüngesi ve iki yerleşik kamerası JPL'de tasarlandı, geliştirildi ve birleştirildi. Görsel ve Kızılötesi Haritalama Spektrometresi ekibi, Tucson'daki Arizona Üniversitesi'nde bulunmaktadır.
Orijinal Kaynak: Arizona Üniversitesi Haber Bülteni
