Należąca do NASA sonda kosmiczna Cassini-Huygens mogła zakończyć swoją 20-letnią misję eksploracji otoczenia Saturna w dramatyczny sposób siedem lat temu, kiedy zanurzyła się w gazowym olbrzymie, ale nadal dostarcza nowych osiągnięć naukowych.
Korzystając z danych radarowych zebranych przez sondę Cassini, astronomowie z Cornell University byli w stanie zebrać nowe informacje na temat ciekłego oceanu największego księżyca Saturna, Tytana, który składa się z węglowodorów – klasy organicznych substancji chemicznych składających się z węgla i wodoru. Na przykład ta kategoria obejmuje chemikalia, takie jak metan i etan.
Zespołowi udało się przeanalizować skład i „chropowatość” morza Tytana, które znajduje się w pobliżu bieguna północnego Ziemi. Naukowcy odkryli spokojne morza metanu z łagodnymi prądami pływowymi. Jest to nie tylko coś, czego nie udało się odkryć w poprzednich badaniach mórz Tytana, ale także kładzie podwaliny pod przyszłe badania oceanicznych księżyców Układu Słonecznego.
Dane z sondy Cassini wykorzystane do dokonania tych nowych odkryć zebrano za pomocą „radaru balistycznego”, w ramach którego statek kosmiczny kierował wiązkę radiową na Tytana, która następnie odbijała się z powrotem w kierunku Ziemi.
Powiązany: Oceaniczny księżyc Saturna, Tytan, może jednak nie być w stanie utrzymać życia
Efektem tego jest polaryzacja odbicia powierzchni Tytana, co pozwoliło uzyskać widoki z dwóch różnych perspektyw. Standardowy radar, który widział sygnał odbity z powrotem do Cassini, zapewniał tylko jedną perspektywę.
„Główna różnica polega na tym, że informacja binarna stanowi pełniejszy zbiór danych i jest wrażliwa zarówno na skład, jak i chropowatość powierzchni odbijającej światło” – mówi Valerio Poggiali, członek zespołu i badacz w Cornell Center for Astrophysics and Planetary Nauka (CCAPS). Powiedział w oświadczeniu:
Cassini wystartowała 15 października 1997 roku i spędziła siedem lat w swojej podróży do układu Saturna. NASA zderzyła się z Cassinim z Saturnem w 2017 r., aby zapobiec ostatecznemu zderzeniu statku kosmicznego z jednym ze 146 znanych księżyców gazowego giganta.
Dane z radaru balistycznego wykorzystywane przez Poggiali i współpracowników zostały zebrane przez sondę Cassini podczas czterech przelotów w dniach 17 maja, 18 czerwca i 24 października 2014 r., a następnie ponownie 14 listopada 2016 r. Dla każdego z tych zbiorów danych z radaru balistycznego zbadano odbicia powierzchniowe widziane, gdy Cassini zbliżała się do Tytana w jego największym podejściu, a następnie ponownie, gdy oddalała się od Księżyca.
Naukowcy zbadali obserwacje trzech mórz polarnych Tytana: Morza Krakena, Morza Ligia i Morza Punga. Odkryli, że skład powierzchniowych warstw mórz węglowodorowych zależy od lokalizacji i szerokości geograficznej. W szczególności materiał znajdujący się na powierzchni południowej części Morza Krakena najskuteczniej odbijał sygnały radarowe.
Trzy morza na Tytanie wydawały się spokojne, gdy zostały zaobserwowane przez sondę Cassini, która wykryła fale o wysokości około 3,3 milimetra. Tam, gdzie morza węglowodorowe stykały się z wybrzeżem, wysokość fal wzrosła do zaledwie 5,2 milimetra, co wskazuje na słabe prądy pływowe.
„Mamy również przesłanki, że rzeki zasilające morza zawierają czysty metan, dopóki nie wpłyną do otwartych mórz ciekłych, które są bogatsze w etan. To tak, jak dzieje się na Ziemi, gdy słodkowodne rzeki wpływają do słonej wody oceanu i mieszają się z nią” – Bugiali dodany.
Zespół stwierdził, że to odkrycie jest zgodne z modelami atmosfery księżyca Saturna, które przewidują, że deszcz padający na Tytana składa się głównie z metanu, z niewielkimi ilościami etanu i innych węglowodorów.
Poggiali dodał, że zespół w dalszym ciągu pracuje z danymi zebranymi przez sondę Cassini podczas 13-letnich badań Tytana. „Istnieje kopalnia danych, która wciąż czeka na pełną analizę w sposób prowadzący do dalszych odkryć. To dopiero pierwszy krok” – podsumował.
Wyniki badań zespołu opublikowano we wtorek (16 lipca) w czasopiśmie Nature Communications.
„Amatorski przedsiębiorca. Profesjonalny ekspert od internetu. Człowiek zombie. Nieuleczalny badacz popkultury”.