Kai praėjusį mėnesį Europos kosmoso agentūros Huygens zondas lankėsi Saturno mėnulio „Titan“, zondas buvo paryškintas per drėgnus debesis. Jis fotografavo upių kanalus ir paplūdimius bei dalykus, kurie atrodo kaip salos. Galiausiai, nusileidęs per banguojantį rūką, Huygenas nusileido purve.
Trumpai tariant, Titanas yra šlapias.
Christianas Huygensas nebūtų buvęs šiek tiek nustebęs. 1698 m., Tris šimtus metų prieš Huygenso zondo pasitraukimą iš Žemės, olandų astronomas parašė šiuos žodžius:
„Kadangi yra tikra, kad Žemė ir Jupiteris turi savo vandenį ir debesis, nėra jokios priežasties, kodėl kitos planetos turėtų būti be jų. Negaliu pasakyti, kad jie yra visiškai tokio pat pobūdžio kaip mūsų Vanduo; bet kad jie turėtų būti skysti, jų naudojimas reikalauja, nes jų grožis tai daro, kad jie būtų aiškūs. Šis mūsų vanduo Jupiteryje ar Saturne akimirksniu užšaltų dėl didžiulio Saulės atstumo. Todėl kiekviena planeta turi turėti savo tokios nuotaikos vandenis, kad jie nepakenktų šalčiui. “
Huygenas atrado Titaną 1655 m., Todėl zondas pavadintas jo vardu. Tais laikais Titanas buvo tik šviesos rodiklis teleskopu. Huygenas negalėjo pamatyti Titano debesų, nėščių lietaus, ar Titano kalvų šlaitų, kuriuos skulptūrė skubantys skysčiai, tačiau jis turėjo puikią vaizduotę.
Titano „vanduo“ yra skystas metanas, CH4, geriau žinomas Žemėje kaip gamtinės dujos. Įprastas žemės vanduo, H2O, būtų užšaldytas kietas Titane, kur paviršiaus temperatūra yra 290o F žemiau nulio. Kita vertus, metanas yra tekantis skystis, kuris yra „atsparus šalčiui“.
Jonathanas Lunine'as, Arizonos universiteto profesorius, yra Huygenso misijos mokslo komandos narys. Jis ir jo kolegos mano, kad Huygenas nusileido Arizonos „Titan“ ekvivalente - daugiausiai sausoje vietoje su trumpais, bet intensyviais drėgnais metų laikais.
„Upių kanalai šalia Huygenso zondo atrodo tušti“, - sako Lunine'as, tačiau pastaruoju metu jame yra skysčių. Mažos uolos, išmėtytos aplink nusileidimo vietą, yra įtikinamos: jos yra lygios ir apvalios, kaip upės uolienos Žemėje, ir „jos sėdi mažose įdubose, akivaizdžiai iškastose skysčių“.
Šio šlapio vandens šaltinis gali būti lietus. Titano atmosfera yra „drėgna“, ty turtinga metano. Niekas nežino, kaip dažnai lyja, „bet kai lyja“, - sako Lunine'as, - atmosferoje esančių garų kiekis daug kartų viršija Žemės atmosferą, todėl jūs galite sulaukti labai stipraus lietaus.
Ir galbūt vaivorykštės. „Vaivorykštės reikmenys yra saulės spinduliai ir lietaus lašai. „Titaną turi abu“, - sako atmosferos optikos ekspertas Les Cowley.
Žemėje vaivorykštės susidaro, kai saulės šviesa atsimuša į skaidrių vandens lašelių vidų ir iš jų. Kiekvienas lašelis veikia kaip prizmė, skleisdamas šviesą į pažįstamą spalvų spektrą. Ant Titano susidarys vaivorykštės, kai saulės šviesa atskris į metano lašelius, kurie, kaip ir vandens lašai, yra skaidrūs.
„Jų grožis reikalauja, kad jie būtų aiškūs ...“
„Metano vaivorykštė būtų didesnė už vandens vaivorykštę“, - pažymi Cowley, „kurio pirminis spindulys yra mažiausiai 49o metanui, palyginti su 42,5o vandeniui. Taip yra todėl, kad skysto metano (1,29) lūžio rodiklis skiriasi nuo vandens (1,33). “ Tačiau spalvų eiliškumas būtų vienodas: mėlyna iš vidaus ir raudona iš išorės, kartu su oranžine spalva, kurią sukelia „Titano“ oranžinis dangus.
Viena problema: vaivorykštėms reikia tiesioginių saulės spindulių, tačiau Titano dangus yra labai miglotas. „Matomos vaivorykštės ant„ Titan “gali būti retos“, - sako Cowley. Kita vertus, infraraudonosios vaivorykštės gali būti įprastos.
Atmosferos mokslininkas Bobas Westas iš NASA reaktyvinio varymo laboratorijos aiškina: „Titano atmosfera dažniausiai yra skaidri infraraudonųjų spindulių bangos ilgio metu. Štai kodėl „Cassini“ erdvėlaivis fotografuoja „Titan“ infraraudonųjų spindulių kamera. “ Infraraudonieji saulės spinduliai turėtų mažai problemų prasiskverbti į niūrų orą ir pasidaryti vaivorykštę. Geriausias būdas juos pamatyti: infraraudonieji „naktinio matymo“ akiniai.
Dėl viso šito lietaus, vaivorykštės ir purvo skystas metanas skamba panašiai kaip paprastas vanduo. Taip nėra. Apsvarstykite šiuos dalykus:
Skysto metano tankis yra tik maždaug pusė vandens tankio. Tarkime, į tai reikia atkreipti dėmesį valties statytojui Titanui. Laivai plūduriuoja, kai yra mažiau tankūs nei po jais esantis skystis. Laivas „Titan“ turėtų būti ypač lengvas, kad galėtų plaukti skystoje metano jūroje. (Tai nėra taip beprotiška, kaip atrodo. Būsimi tyrinėtojai norės aplankyti Titaną, o valtys gali būti geras būdas apeiti.)
Skystas metanas taip pat turi mažą klampumą (arba „glotnumą“) ir mažą paviršiaus įtempimą. Žr. Lentelę žemiau. Paviršiaus įtempimas suteikia vandeniui gumos odelę, o Žemėje vandens tėkmės gali nugrimzti į tvenkinius. Vandens kibiras ant „Titano“ skubiai paskendtų nerimstančio metano tvenkinyje. Ryškioje pusėje mažas Titano gravitacija, tik septintasis žemės gravitacija, gali leisti būtybei vėl išlįsti.
Atgal į valtis: Metaną pasukantys oro sraigtai turėtų būti ypač platūs, kad „sugriebtų“ pakankamai plono skysčio, kad galėtų varyti. Jie taip pat turėjo būti pagaminti iš specialių medžiagų, atsparių skilinėjimui kriogeninėje temperatūroje.
Ir saugokis tų bangų! Europos mokslininkai Johnas Zarneckis ir Nadeemas Ghafooras apskaičiavo, kokios galėtų būti metano bangos Titane: septynis kartus aukštesnės nei tipiškos Žemės bangos (daugiausia dėl mažo Titano gravitacijos) ir tris kartus lėtesnės, „banglentininkams suteikiant laukinį pasivažinėjimą“, - sako Ghafoor.
Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas - skystas metanas yra degus. „Titan“ neužsidega, nes atmosferoje yra tiek mažai deguonies - pagrindinio deginimo komponento. Jei tyrėjai vieną dieną lankosi Titane, jie turės būti atsargūs su savo deguonies talpyklomis ir atsispirti norui gesinti gaisrą „vandeniu“.
Infraraudonosios vaivorykštės, banguojančios bangos, jūreiviai. Huygenas nė vieno iš šių dalykų nematė, kol jis nenuslūgo purve. Ar jie iš tikrųjų egzistuoja?
„... nėra jokios priežasties, kodėl kitos planetos turėtų būti be jų“.
Originalus šaltinis: [apsaugotas el. Paštas]
