Vaizdo kreditas: Keck
Kai Cassini-Huygens erdvėlaivis artėja prie liepos mėnesio susidūrimo su Saturnu ir jo mėnuliu „Titan“, Kalifornijos universiteto Berkeley mieste komanda, astronomai detaliai apžvelgė Mėnulio debesų dangą ir tai, ką matys zondas Huygensas, panardydamas per atmosferą. Titanui nusileisti į paviršių.
Astronomeras Imke de Pateris ir jos UC Berkeley kolegos pritaikė Kecko teleskopo Havajuose adaptyviąją optiką, norėdami pavaizduoti angliavandenilių miglą, apgaubiančią Mėnulį, fotografuodami įvairius aukščius nuo 150–200 kilometrų iki paviršiaus. Jie surinko nuotraukas į filmą, kuriame parodyta, su kuo susidurs Huygensas, kai jis nusileis į paviršių 2005 m. Sausio mėn., Praėjus šešiems mėnesiams po to, kai erdvėlaivis „Cassini“ pateks į orbitą aplink Saturną.
„Anksčiau galėjome pamatyti kiekvieną miglos komponentą, bet nežinojome, kur tiksliai jis yra stratosferoje ar troposferoje. Tai yra pirmieji išsamūs miglos pasiskirstymo pagal aukštį vaizdai “, - sakė atmosferos chemikas Mate Adamkovics, UC Berkeley chemijos koledžo magistrantas. „Tai yra skirtumas tarp atmosferos rentgenogramos ir MRT.“
„Tai parodo, ką galima padaryti naudojant naujus Kecko teleskopo prietaisus“, - pridūrė de Pateris, nurodydamas artimojo infraraudonojo spektro matuoklį (NIRSPEC), pritvirtintą prie adaptyviosios optikos sistemos. „Tai yra pirmas kartas, kai sukurtas filmas, kuris gali mums padėti suprasti meteorologiją„ Titan “.“
Adamkovics ir de Pateris pažymi, kad net po to, kai šiemet Cassini pasieks Saturną, antžeminiai stebėjimai gali suteikti svarbios informacijos apie tai, kaip laikui bėgant keičiasi Titano atmosfera ir kaip cirkuliacija susipina su atmosferos chemija, sukurdama aerozolius Titano atmosferoje. Tai padarys dar lengviau kitais metais, kai „Keck“ teleskopu pasirodys „OSIRIS“ (OH slopinantis infraraudonųjų spindulių vaizdo spektrografas), sakė de Pateris. OSIRIS yra beveik infraraudonųjų spindulių integruoto lauko spektrografas, sukurtas pritaikant Kecko optikos sistemą, iš kurios galima paimti nedidelį stačiakampį dangaus pleistrą, skirtingai nei NIRSPEC, kuris imasi plyšį ir turi nuskaityti dangų.
De Pateris rezultatus ir filmą pristatys balandžio 15 d., Ketvirtadienį, tarptautinėje konferencijoje Nyderlanduose, olandų mokslininko Christiaan Huygens 375-ojo gimtadienio proga. Huygensas buvo pirmasis „mokslinis“ Acadmie Fran? Anise vadovas ir didžiausio Saturno mėnulio Titano atradėjas 1655 m. Keturių dienų konferencija, kuri prasidėjo balandžio 13 d., Vyksta Europos kosmoso ir technologijos centre. Noordwijke.
„Cassini-Huygens“ misija yra tarptautinis trijų kosminių agentūrų - Nacionalinės aeronautikos ir kosmoso administracijos, Europos kosmoso agentūros ir Italijos kosmoso agentūros - bendradarbiavimas, kuriame dalyvauja 17 šalių. Jis buvo paleistas iš Kennedy kosminio centro 1997 m. Spalio 15 d. Erdvėlaivis pasieks Saturną liepą, o Cassini orbita turėtų tikėtis, kad bent ketverius metus siųs duomenis apie planetą ir jos mėnulius. Orbitas taip pat perduos duomenis iš zondo Huygens, kai jis sklinda per Titano atmosferą ir po to, kai jis nusileis ant paviršiaus kitais metais.
„Titaną“ paverčia tokiu įdomiu, kad atrodo, jog jis panašus į jauną Žemę - amžių, kai, tikėtina, atsirado gyvybė ir prieš tai, kai deguonis pakeitė mūsų planetos chemiją. Tiek Titano, tiek ankstyvosios Žemės atmosferoje vyravo beveik toks pat azoto kiekis.
Titano atmosferoje yra didelis kiekis metano dujų, kurias viršutinėje atmosferoje arba stratosferoje chemiškai keičia ultravioletinė šviesa, kad susidarytų ilgos grandinės angliavandeniliai, kurie kondensuojasi į kietąsias daleles, sukuriančias tankią miglą. Šie angliavandeniliai, kurie gali būti kaip nafta ar benzinas, ilgainiui nusėda į paviršių. Radaro stebėjimai rodo plokščias Mėnulio paviršiaus vietas, kurios galėtų būti propano ar butano baseinai ar ežerai, sakė Adamkovics.
Astronomai sugebėjo pramušti angliavandenilių miglą, kad pažvelgtų į paviršių, naudodami antžeminius teleskopus su adaptyvia optika ar raukšlių interferometrija, ir naudodami Hablo kosminį teleskopą, visada naudodami filtrus, leidžiančius teleskopams pamatyti „langus“ migloje. metanas nesugeria.
Vaizduoti patį miglą nebuvo taip paprasta, visų pirma todėl, kad žmonės turėjo stebėti skirtingus bangų ilgius, kad pamatytų jį konkrečiame aukštyje.
„Iki šiol tai, ką mes žinojome apie miglos pasiskirstymą, atėjo iš atskirų grupių, naudojant skirtingus metodus, skirtingus filtrus“, - teigė Adamkovics. „Mes visa tai gauname vienu ypu: trimatis miglos pasiskirstymas Titanui, kiek kiekvienoje planetos vietoje ir koks aukštas atmosferoje, per vieną stebėjimą“.
NIRSPEC prietaisas, esantis Kecko teleskopu, matuoja beveik infraraudonųjų spindulių bangos ilgio juostos intensyvumą iš karto, kai ji nuskaito apie 10 pjūvių išilgai Titano paviršiaus. Ši technika leidžia rekonstruoti miglą palyginti su aukščiu, nes konkretūs bangų ilgiai turi būti kilę iš konkretaus aukščio arba jie visai nebus matomi dėl absorbcijos.
Filme „Adamkovics“ ir „de Pater“ kartu parodytas miglotas pasiskirstymas, panašus į tai, kas buvo pastebėta anksčiau, tačiau išsamesnis ir surinktas patogesniam vartotojui būdu. Pavyzdžiui, migla atmosferoje virš Pietų ašigalio yra labai akivaizdi 30–50 kilometrų aukštyje. Šis migla, kaip žinoma, formuojasi sezoniškai ir išsisklaido Titano „metais“, kurie yra maždaug 29 1/2 Žemės metų.
Stratosferos migla, esanti maždaug 150 kilometrų atstumu, matoma dideliame plote šiauriniame pusrutulyje, bet ne pietiniame pusrutulyje. Anksčiau pastebėta asimetrija.
Pietinio pusrutulio tropopauzėje, tarp apatinės atmosferos ir stratosferos, esančios maždaug 42 kilometrų aukštyje, yra matomas cirrus migla, analogiška cirrus migla žemėje.
Stebėjimai buvo atlikti 2001 m. Vasario 19, 20 ir 22 dienomis de Pater ir kolegos Henry G. Roe iš Kalifornijos technologijos instituto, o Adamkovics juos išanalizavo, naudodamas Caitlin A. Griffith iš Arizonos universiteto sukurtus modelius su Lorenso Livermore'o nacionalinės laboratorijos bendraautorė SG Gibbard.
Darbą iš dalies rėmė Nacionalinis mokslo fondas ir Adaptyviosios optikos technologijų centras.
Originalus šaltinis: „UC Berkeley“ spaudai
