Όταν ο ανιχνευτής Huygens της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας επισκέφθηκε τον Τιτάνα στο φεγγάρι του Κρόνου τον περασμένο μήνα, ο ανιχνευτής αλεξίπτωτο μέσω υγρών σύννεφων. Φωτογραφίζει κανάλια ποταμού και παραλίες και πράγματα που μοιάζουν με νησιά. Τελικά, κατεβαίνοντας από την ομίχλη που στροβιλίστηκε, ο Χιούγκεν προσγειώθηκε στη λάσπη.
Για να συντομεύσει μια μακρά ιστορία, ο Τιτάνας είναι βρεγμένος.
Ο Christian Huygens δεν θα ήταν λίγο έκπληκτος. Το 1698, τριακόσια χρόνια πριν ο ανιχνευτής Huygens έφυγε από τη Γη, ο Ολλανδός αστρονόμος έγραψε αυτές τις λέξεις:
«Δεδομένου ότι είναι βέβαιο ότι η Γη και ο Δίας έχουν το Νερό και τα Σύννεφα τους, δεν υπάρχει κανένας λόγος για τον οποίο οι άλλοι Πλανήτες πρέπει να είναι χωρίς αυτούς. Δεν μπορώ να πω ότι είναι ακριβώς της ίδιας φύσης με το Νερό μας. αλλά ότι πρέπει να είναι υγρό η χρήση τους απαιτεί, καθώς η ομορφιά τους το κάνει να είναι σαφές. Αυτό το Νερό μας, στον Δία ή τον Κρόνο, θα παγώσει αμέσως λόγω της μεγάλης απόστασης του Ήλιου. Επομένως, κάθε πλανήτης πρέπει να έχει τα δικά του νερά που να μην ευθύνονται για τον Frost. "
Ο Χιούγκενς ανακάλυψε τον Τιτάνα το 1655, γι 'αυτό και ο ανιχνευτής πήρε το όνομά του. Εκείνες τις μέρες, ο Τιτάνας ήταν απλώς μια ακίδα φωτός σε ένα τηλεσκόπιο. Ο Χιούγκενς δεν μπορούσε να δει τα σύννεφα του Τιτάνα, έγκυο με βροχή ή πλαγιές του Τιτάνα, γλυπτά από ορμητικά υγρά, αλλά είχε μια ωραία φαντασία.
Το «νερό» του Τιτάνα είναι υγρό μεθάνιο, CH4, πιο γνωστό στη Γη ως φυσικό αέριο. Το κανονικό νερό της Γης, H2O, θα ήταν παγωμένο στερεό στον Τιτάνα όπου η θερμοκρασία της επιφάνειας είναι 290o F κάτω από το μηδέν. Το μεθάνιο, από την άλλη πλευρά, είναι ένα ρέον υγρό, «μιας ιδιοσυγκρασίας που δεν ευθύνεται για τον Frost».
Ο Jonathan Lunine, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, είναι μέλος της επιστημονικής ομάδας της αποστολής Huygens. Αυτός και οι συνάδελφοί του πιστεύουν ότι ο Χιούγκενς προσγειώθηκε στο Τιτάνα-ισοδύναμο της Αριζόνα, μια κυρίως ξηρή περιοχή με σύντομες αλλά έντονες υγρές εποχές.
«Τα κανάλια του ποταμού κοντά στον ανιχνευτή Huygens φαίνονται άδειο τώρα», λέει ο Lunine, αλλά τα υγρά ήταν εκεί πρόσφατα, πιστεύει. Μικρά πετρώματα σκορπισμένα γύρω από τον ιστότοπο προσγείωσης είναι συναρπαστικά: είναι ομαλά και στρογγυλά σαν πετρώματα του ποταμού στη Γη και «κάθονται σε μικρές καταθλίψεις που σκάβονται, προφανώς, με ορμή ρευστών».
Η πηγή όλης αυτής της υγρασίας μπορεί να είναι η βροχή. Η ατμόσφαιρα του Τιτάνα είναι "υγρή", που σημαίνει πλούσια σε μεθάνιο. Κανείς δεν ξέρει πόσο συχνά βρέχει, «αλλά όταν συμβαίνει», λέει η Lunine, «η ποσότητα ατμών στην ατμόσφαιρα είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από την ατμόσφαιρα της Γης, ώστε να έχετε πολύ έντονες βροχές».
Και ίσως και τα ουράνια τόξα. «Τα συστατικά που χρειάζεστε για ένα ουράνιο τόξο είναι το φως του ήλιου και οι σταγόνες βροχής. Ο Τιτάνας έχει και τα δύο », λέει ο ειδικός στην ατμοσφαιρική οπτική Les Cowley.
Στη Γη, σχηματίζονται ουράνιο τόξο όταν το φως του ήλιου αναπηδά μέσα και έξω από διαφανή σταγονίδια νερού. Κάθε σταγόνα λειτουργεί σαν πρίσμα, διαδίδοντας φως στο γνωστό φάσμα χρωμάτων. Στον Τιτάνα, τα ουράνια τόξα σχηματίζονται όταν το φως του ήλιου αναπηδά μέσα και έξω από σταγονίδια μεθανίου, τα οποία, όπως τα σταγονίδια νερού, είναι διαφανή.
«Η ομορφιά τους [απαιτεί] να είναι ξεκάθαρες…».
«Ένα ουράνιο τόξο μεθανίου θα ήταν μεγαλύτερο από ένα ουράνιο τόξο νερού», σημειώνει ο Cowley, «με πρωτεύουσα ακτίνα τουλάχιστον 49o για το μεθάνιο έναντι 42,5o για το νερό. Αυτό συμβαίνει επειδή ο δείκτης διάθλασης του υγρού μεθανίου (1,29) διαφέρει από τον δείκτη του νερού (1,33). " Η σειρά των χρωμάτων, ωστόσο, θα ήταν η ίδια: μπλε στο εσωτερικό και κόκκινο στο εξωτερικό, με μια συνολική υπόδειξη πορτοκαλιού που προκαλείται από τον πορτοκαλί ουρανό του Τιτάνα.
Ένα πρόβλημα: Τα ουράνια τόξα χρειάζονται άμεσο ηλιακό φως, αλλά οι ουρανοί του Τιτάνα είναι πολύ θολωτοί. «Ορατά ουράνια τόξα στον Τιτάνα μπορεί να είναι σπάνια», λέει ο Cowley. Από την άλλη πλευρά, τα υπέρυθρα ουράνια τόξα μπορεί να είναι κοινά.
Ο ατμοσφαιρικός επιστήμονας Bob West του εργαστηρίου Jet Propulsion της NASA εξηγεί: «Η ατμόσφαιρα του Τιτάνα είναι κυρίως καθαρή σε μήκη κύματος υπέρυθρων. Γι 'αυτό το διαστημικό σκάφος Cassini χρησιμοποιεί μια υπέρυθρη κάμερα για να φωτογραφίσει τον Τιτάνα. " Οι υπέρυθρες ηλιαχτίδες θα είχαν λίγο πρόβλημα να διεισδύσουν στον σκοτεινό αέρα και να φτιάξουν ουράνια τόξα. Ο καλύτερος τρόπος για να τα δείτε: γυαλιά υπέρυθρης «νυχτερινής όρασης».
Όλη αυτή η συζήτηση για βροχή και ουράνια τόξα και λάσπη κάνει το υγρό μεθάνιο να ακούγεται πολύ σαν το συνηθισμένο νερό. Δεν είναι. Σκέψου τα ακόλουθα:
Η πυκνότητα του υγρού μεθανίου είναι μόνο η μισή πυκνότητα του νερού. Αυτό είναι κάτι, ας πούμε, ένας κατασκευαστής σκαφών στον Τιτάνα θα πρέπει να λάβει υπόψη. Τα σκάφη επιπλέουν όταν είναι λιγότερο πυκνά από το υγρό κάτω από αυτά. Ένα σκάφος Τιτάνα θα πρέπει να είναι εξαιρετικά ελαφρύ για να επιπλέει σε μια υγρή θάλασσα μεθανίου. (Δεν είναι τόσο τρελό όσο ακούγεται. Οι μελλοντικοί εξερευνητές θα θέλουν να επισκεφθούν τον Τιτάνα και τα σκάφη θα μπορούσαν να είναι ένας καλός τρόπος για να μετακινηθείτε.)
Το υγρό μεθάνιο έχει επίσης χαμηλό ιξώδες (ή «gooiness») και χαμηλή επιφανειακή τάση. Δείτε τον παρακάτω πίνακα. Η επιφανειακή τάση είναι αυτό που δίνει στο νερό το ελαστικό του δέρμα και, στη Γη, αφήνει τα λάθη του νερού να ξεφλουδίζουν σε λίμνες. Ένα σφάλμα νερού στον Τιτάνα θα βυθίστηκε αμέσως σε μια λιμνούλα με αδύναμο μεθάνιο. Από τη φωτεινή πλευρά, η χαμηλή βαρύτητα του Τιτάνα, μόνο το ένα έβδομο βαρύτητα της Γης, μπορεί να επιτρέψει στο πλάσμα να ανέβει ξανά.
Επιστροφή στα σκάφη: Οι έλικες που μετατρέπουν το μεθάνιο θα πρέπει να είναι πολύ φαρδιά για να «αρπάξουν» αρκετό από το λεπτό υγρό για πρόωση. Πρέπει επίσης να είναι κατασκευασμένα από ειδικά υλικά ανθεκτικά σε ρωγμές σε κρυογονικές θερμοκρασίες.
Και προσέξτε αυτά τα κύματα! Οι Ευρωπαίοι επιστήμονες John Zarnecki και Nadeem Ghafoor έχουν υπολογίσει τι θα μπορούσαν να είναι τα κύματα μεθανίου στον Τιτάνα: επτά φορές ψηλότερα από τα τυπικά κύματα της Γης (κυρίως λόγω της χαμηλής βαρύτητας του Τιτάνα) και τρεις φορές πιο αργά, «δίνοντας στους surfers μια άγρια βόλτα», λέει ο Ghafoor.
Τελευταίο αλλά όχι λιγότερο σημαντικό, το υγρό μεθάνιο είναι εύφλεκτο. Ο Τιτάνας δεν παίρνει φωτιά επειδή η ατμόσφαιρα περιέχει τόσο λίγο οξυγόνο - βασικό συστατικό για την καύση. Εάν οι εξερευνητές επισκεφθούν τον Τιτάνα μια μέρα, θα πρέπει να είναι προσεκτικοί με τις δεξαμενές οξυγόνου τους και να αντισταθούν στην επιθυμία να σβήσουν τις πυρκαγιές με «νερό».
Υπέρυθρες ουράνια τόξα, πανύψηλα κύματα, θάλασσες που προσκαλούν τους ναυτικούς. Ο Huygens δεν είδε κανένα από αυτά τα πράγματα πριν βυθιστεί στη λάσπη. Υπάρχουν πραγματικά;
«… Δεν υπάρχει κανένας λόγος για τον οποίο οι άλλοι πλανήτες πρέπει να είναι χωρίς αυτούς».
Αρχική πηγή: [προστασία μέσω email]
