Aha, vasara. Vidutinė Titano temperatūra yra tik šimtas laipsnių virš absoliutaus nulio, taigi tai greičiausiai yra skystų angliavandenilių ežeras. Carolyn Porco yra vaizdavimo komandos, vykdančios „Cassini“ misiją į Saturną, vadovė ir Kosminio mokslo instituto Vaizdo operacijų centro, esančio Boulderyje, Kolorado, direktorė. Čia apdorojami ir publikuojami „Cassini“ vaizdai.
Klausykite interviu: Vasara prie ežero ... ant Titano (6 MB)
Arba užsiprenumeruokite „Podcast“: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Tarkime, kad aš stoviu ant „Titan“ paviršiaus šalia šios funkcijos, ką aš pamatyčiau?
Carolyn Porco: Na, mes nesame visiškai tikri, bet jei tai iš tikrųjų yra angliavandenilių ežeras, tada pamatytumėte tai, kas atrodytų gana tamsi. Gali būti, kad jame bus ištirpusios kai kurios medžiagos, ir galbūt krante plauks bangos, kurios, be abejo, būtų ledas, vandens ledas. Atminkite, kad nepaprastai šalta. Apskritai, scena būtų labai tamsi, nes aukštas vidurdienis Titane yra panašus į gilų žemės prieblandą, o galbūt netgi gali lieti metanas, nes ši savybė rasta Titano vietoje, kur, atrodo, daugiausia debesų ir todėl didžiausias. lietaus tikimybė. Ne, kad Titanas yra labai debesuota vieta, atminkite. Ant Titano nematėme daug debesų. Ten, kur mes matėme debesis, daugiausia pietiniame poliniame regione, kur rasta ši Ontarijo ežero dydžio savybė.
Fraseris: Dabar aš žinau, kad „Voyager“ ir kitų teleskopų nufotografuoti Titano vaizdai rodo, kad tai labai drumstas, debesuotas pasaulis. Taigi, kaip mes galime pamatyti ežerą?
„Porco“: Yra skirtumas tarp smogas, migla ir debesys. Debesys yra kietų medžiagų dalelės; tai gali būti skysti lašeliai arba, jei jie yra pakankamai aukšti, tai gali būti kietos dalelės. Žemėje cirrusiniai debesys yra sudaryti iš vandens ledo, priešingai nei įprasti debesuotieji debesys, kurie liejasi ant tavęs; jie lieja skystą vandenį. Taigi, panašus dalykas galėtų vykti ir su Titanu, išskyrus medžiagą, žinoma, metaną. Bet kaip sakiau, debesų nėra daug. Dėl debesų Titano paviršių sunku pamatyti iš aukštai. Tai yra miglotos dalelės - tai miglotos dalelės, tokios kaip dūmų dalelės Žemėje - tikriausiai pagamintos, beveik neabejotinai, pagamintos iš angliavandenilių medžiagų, tikriausiai polimerų, iš visų susietų anglies. Tai yra labai mažos dalelės, tačiau atmosfera yra labai stora; šimtai kilometrų storio su šia medžiaga. Jei stovite ant paviršiaus, jūs, be abejo, galite pamatyti paviršių ir pamatyti net iki horizonto ir šiek tiek per jį. Atminkite, prisiminkite, kaip atrodė „Huygens“ zondo padaryti vaizdai. Galėjome pamatyti iki horizonto, kai zondas buvo paviršiuje ir fotografavo, mes galėjome pamatyti iki horizonto. Bet jei jūs žiūrite į viršų per labai storą atmosferą arba jei esate aukščiau, žiūrėkite žemyn, tada jūsų kelias per šią tirštą atmosferą, užpildytą migla, yra toks ilgas, kad matomoje šviesoje sunku prasiskverbti pro ją. Ir, žinoma, matome su matoma šviesa. Vaizduose, darytuose kartu su „Voyager“, „Voyager“ turėjo fotoaparatą, kuris galėjo žiūrėti tik į tolimą galą ten, kur žmonės mato savo akimis; Tiesą sakant, šiek tiek anapus to, kur matome savo akimis. Tačiau nepaisant to, ne pakankamai toli, kad pamatytumėte Titano paviršių. Tačiau su „Cassini“ kameromis mes panaudojome triuką, kurį iš esmės atrado antžeminiai astronomai. Jei einate į ilgesnį elektromagnetinio spektro bangos ilgį, einate į artimąjį infraraudonąjį spindulį, iš tikrųjų galite pamatyti iki Titano paviršiaus. Tai yra bangos ilgiai, kuriuos mes panaudojome „Titan“ paviršiaus vaizdavimui savo fotoaparatais, ir, žinoma, būtent tais bangos ilgiais mes atradome šį ežerui būdingą bruožą paviršiaus paviršiuje.
Fraseris: Jei tai nėra skysto angliavandenilio ežeras, kas tai galėtų būti dar?
Porco: Na, mes nesame visiškai tikri, 100% tikri, kad jis užpildytas skysčiu. Galbūt tai buvo depresija, kadaise užpildyta skysčiu, ir nuo to laiko visas skystis išgaravo, ir mes dabar matome, kas liko. Tai gali būti kieti angliavandeniliai, kurie vis tiek sudarytų plokščią paviršių. Galite įsivaizduoti druskos ežero dugną Žemėje; druska liko po vandens išgaravimo. Taigi mes galime pamatyti tai, kas yra tik tvirta medžiaga. Tai yra dvi pagrindinės galimybės: tai gali būti kieta medžiaga arba skysta. Tikrai nežinome, ar jis skystas, ar tik mes turėsime galimybę pamatyti saulės atspindį šio kūno paviršiuje; veidrodinis atspindys arba veidrodis, panašus į atspindį, kokį galite pamatyti, jei, pavyzdžiui, skrendate lėktuvu virš Minesotos. Žvelgiant į žemę ir dienos šviesą, galite pamatyti spindesio atspindžius; galite pamatyti Saulės vaizdą, nušvitusį nuo visų daugelio ežerų, nurodančių Minesotos kraštovaizdį, paviršiaus.
Fraseris: Tai neįtikėtina, ar galėsite tai pamatyti?
Porco: Greičiausiai to nepamatysime, nes geometrija mums to neleis. Saulės apšvietimo geometrija ir tai, kad bangos ilgiuose, kuriuos gali pamatyti net „Cassini“ fotoaparatai, jei žiūrime per ilgą kelio ilgį į atmosferą, viskas pasidaro labai miglota ir miglota, o mes neturime aiškaus vaizdo apie paviršius. Tačiau yra ir kitų „Cassini“ prietaisų, veikiančių ilgesnių bangų ilgių nei mes, ir jie eina toliau į artimąjį infraraudonąjį spindulį. Jiems lengviau pamatyti paviršių, ir tai įmanoma - mes turime patikrinti būsimus susitikimus su Titanu. Taigi tai dar nėra tikrumas, bet bent jau iš principo yra įmanoma, kad jie galėjo pamatyti veidrodį, panašų į atspindį nuo šio kūno paviršiaus, jei iš tikrųjų jis yra skystas. Žiuri vis dar to nedaro, ir mums gali pasisekti, kad susiklosčius tokioms aplinkybėms ateityje būsime „Titan“ skraidantys lėktuvai, kad sužinotume, ar ji tikrai skysta.
Fraseris: Kada Cassini turės galimybę dar kartą apsilankyti rajone?
Porco: Aš nesu tuo tikras. Mano komandoje yra žmonių, kurie intensyviai planuoja „Titan flybys“; planuodamas kiekvieno būsimojo „Titan flybys“ vaizdo seką, žinosiu, kad tai geriau nei aš. Bet aš manau, kad tik vėliau turo metu tikrai gerai apžiūrėsime šią funkciją. Kaip jau ne kartą sakiau, reikės daug metų, kad suprastume, kas iš tikrųjų vyksta „Titano“ paviršiuje. Per šią misiją, kuri oficialiai baigiasi 2008 m. Viduryje, mes daug kartų ateiname pro ją. Jei mums pasiseks ir Amerikos kongresas nori, gausime pratęsimą ir galėtume būti stebimi organai ateinančio dešimtmečio „Saturno“ sistemą. Tačiau šiuo metu mes turime dar 39 tokius susitikimus su Titanu.
Fraseris: Ir jei jis pasirodys esąs skystas angliavandenilis, kas tai pasakys apie Titano geologiją ar jo istoriją?
„Porco“: Tai sako, kad bent iš dalies mūsų mąstymas apie metano ciklą Titane ir metano kiekį atmosferoje yra teisingas. Nes buvo prognozuojama, kad Titano paviršiuje bus skysčių. Mes nematėme tiek daug, kiek kai kurie modeliai numatė, bet jei tokių yra, tai suteikia atmosferoje esančio metano šaltinį, jei jo paviršiuje yra skysčio. Be abejo, kitas klausimas: kaip pradėti tą metano kiekį į atmosferą? Ar jis kilo iš ugnikalnių, ar iš kažkurio kito šaltinio? Klausimas, kaip metanas net dabar gali egzistuoti Titano paviršiuje, kai žinome, kad jis suskaidomas viršutinėje atmosferoje. Bet vis dėlto tai bent iš dalies patvirtina mūsų mąstymą apie tai, kas vyksta tarp paviršiaus ir atmosferos, ir tai yra įdomu žinoti. Tai dar viena atmosfera, daugeliu atžvilgių panaši į mūsų Žemę. Tai mums pateikia dar vieną pavyzdį, kurį reikia studijuoti, norint pažinti savo atmosferą. Atminkite, kad „Titan“ taip pat turi savotišką švelnų šiltnamio efektą. Jo paviršiaus temperatūra yra 12 laipsnių Kelvino aukštesnė, nei būtų kitaip, jei jo atmosferoje nebūtų metano. Taigi mes stengiamės sužinoti daug apie savo pačių planetą ir tai, kas daro mūsų pačių planetą išskirtine, ir kas daro ją ką nors bendra su kitu kūnu, pavyzdžiui, Titanu, tiriant didžiausią Saturno mėnulį.
Fraseris: Ar pakankamai gerai atvaizdavote Titaną, kad žinotumėte, jog tai vienintelė tokia savybė planetoje?
Porco: O, ne iš toli. Mes tik pradedame čia. Tai yra ankstyvos dienos. Dar nežinau, koks paviršiaus procentas buvo padengtas, bet tai vis dar yra nedidelė dalis tokios skiriamosios gebos, kokios mums prireiks norint pamatyti tokio tipo savybes. Taigi, ne, dar turime nueiti ilgą kelią ir aš manau, kad parduotuvėje bus dar daug įdomių atradimų, todėl būkite budrūs - tai tikrai žinia.
