Pildikrediit: Keck
Kui kosmoselaev Cassini-Huygens läheneb juuli kohtumisele Saturni ja selle kuuse Titaniga, Berkeley California ülikooli meeskond, on astronoomid koostanud üksikasjaliku ülevaate kuu pilvekattest ja sellest, mida Huygensi sond näeb, kui see atmosfääri kaudu sukeldub. Titanist maanduda pinnale.
Astronoom Imke de Pater ja tema UC Berkeley kolleegid kasutasid Hacki Kecki teleskoobi kohanduvat optikat, et kujutada Kuu ümbritsevat süsivesinike udust, tehes pilte erinevatest kõrgustest 150-200 kilomeetri kaugusel pinnast. Nad panid pildid kokku filmiks, mis näitab, mida Huygens kohtab, kui see laskub pinnale jaanuaris 2005, kuus kuud pärast seda, kui kosmoselaev Cassini siseneb Saturni ümber orbiidile.
„Enne võisime näha uduse iga komponenti, kuid ei teadnud, kus see täpselt stratosfääris või troposfääris asub. Need on esimesed üksikasjalikud pildid uduse jaotumisest kõrgusega, ”ütles atmosfääri-keemik Mate Adamkovics, UC Berkeley keemiakolledži magistrant. "See on erinevus atmosfääri röntgenpildi ja MRT vahel."
"See näitab, mida saab Keck-teleskoobi uute instrumentidega teha," lisas de Pater, viidates adaptiivse optikasüsteemiga monteeritud lähisinfrapunaspektromeetrile (NIRSPEC). "See on esimene kord, kui tehakse film, mis aitab meil mõista Titani meteoroloogiat."
Adamkovics ja de Pater märgivad, et isegi pärast seda, kui Cassini jõuab tänavu Saturni, võivad maapealsed vaatlused anda olulist teavet selle kohta, kuidas Titani atmosfäär aja jooksul muutub ja kuidas ringlus ühildub atmosfääri keemiaga, et tekitada Titani atmosfääris aerosoole. See muutub veelgi lihtsamaks järgmisel aastal, kui OSIRIS (OH-Suppressing Infra-Red Imaging Spectrograph) tuleb Kecki teleskoopide abil võrku, teatas de Pater. OSIRIS on Kecki adaptiivsele optikasüsteemile mõeldud infrapunakiirguse integreeritud välja spektrograaf, mis võib proovida väikest ristkülikukujulist taevalaiku, erinevalt NIRSPEC-ist, mis võtab pilu ja peab skaneerima taevalaotust.
De Pater esitleb tulemusi ja filmi neljapäeval, 15. aprillil Hollandis rahvusvahelisel konverentsil Hollandi teadlase Christiaan Huygeni 375. sünniaastapäeva puhul. Huygens oli Acad? Mie Franaiise esimene "teaduslik juht" ja Satanoni suurima kuuse Titani avastaja aastal 1655. Neljapäevane konverents, mis algas 13. aprillil, toimub Euroopa Kosmose- ja Tehnoloogiakeskuses. aastal Noordwijkis.
Cassini-Huygeni missioon on kolme kosmoseagentuuri - riikliku aeronautika- ja kosmoseagentuuri, Euroopa Kosmoseagentuuri ja Itaalia kosmoseagentuuri - rahvusvaheline koostöö, millesse on kaasatud 17 riiki. See loodi Kennedy kosmosekeskusest 15. oktoobril 1997. Kosmoseaparaat jõuab Saturnisse juulis. Cassini orbiidil on oodata planeedi ja selle kuude vähemalt nelja aasta taguseid andmeid. Orbiter edastab ka andmeid Huygensi sondist, kui see ulatub läbi Titani atmosfääri ja pärast seda, kui see järgmisel aastal maapinnale maandub.
Titanit teeb nii huvitavaks selle näiline sarnasus noore Maaga - vanusega, mil elu arvatavasti tekkis ja enne kui hapnik muutis meie planeedi keemiat. Nii Titani kui ka varajase Maa atmosfääris valitses peaaegu sama palju lämmastikku.
Titani atmosfääris on märkimisväärses koguses metaangaasi, mida ülemises atmosfääris ehk stratosfääris ultraviolettvalgus muudab keemiliselt, moodustades pika ahelaga süsivesinikud, mis kondenseeruvad osakesteks, mis tekitavad tiheda udu. Need süsivesinikud, mis võivad olla nagu õli või bensiin, settivad lõpuks pinnale. Radarivaatlused näitavad Kuu pinnal tasaseid alasid, mis võivad olla propaani või butaani basseinid või järved, ütles Adamkovics.
Astronoomid on suutnud süsihappegaasi uduvine mulla pinnale torgata, kasutades selleks kohapealse optika või täppinterferomeetriaga maapealseid teleskoope ja Hubble'i kosmoseteleskoopi, alati filtritega, mis võimaldavad teleskoopidel näha läbi akende hägususes. metaan ei ima.
Ummutuse kujutis ise pole olnud nii lihtne, peamiselt seetõttu, et inimesed on pidanud seda erinevatel lainepikkustel nägema, et seda kindlatel kõrgustel näha.
"Seni olid ähmi leviku kohta teadmised eri rühmadest, kasutades erinevaid tehnikaid ja erinevaid filtreid," rääkis Adamkovics. "Saame kõik selle korraga kätte: 3D-uduse jaotus Titanil, kui palju on planeedi igas kohas ja kui kõrge atmosfääris, ühe vaatlusega."
Kecki teleskoobil olev NIRSPEC instrument mõõdab korraga infrapunakiirguse lainepikkuse riba intensiivsust, kui see skaneerib umbes 10 lõiku Titani pinnale. See tehnika võimaldab rekonstrueerida udust versus kõrgus, kuna konkreetsed lainepikkused peavad tulema konkreetsetest kõrgustest või kui need pole absorptsiooni tõttu üldse nähtavad.
Filmis Adamkovics ja de Pater on kokku pandud ähmase jaotusega sarnane varasemaga, kuid terviklikum ja kasutajasõbralikumalt kokku pandud. Näiteks on Lõunapooluse kohal atmosfääri hägusus 30–50 kilomeetri kõrgusel väga ilmne. See udusus on teadaolevalt hooajaline ja hajub Titani aasta jooksul, mis on umbes 29 1/2 Maa-aastat.
Stratosfääri hägus umbes 150 kilomeetri kaugusel on nähtav põhjapoolkera suurel alal, kuid mitte lõunapoolkeral - asümmeetria oli varem täheldatud.
Lõunapoolkera tropopausis, madalama atmosfääri ja stratosfääri vahelisel piiril umbes 42 kilomeetri kõrgusel on nähtav tsirkusuhe, analoogselt tsirkusemähisega Maal.
Vaatlused tegid 19., 20. ja 22. veebruaril 2001 De Pater ja kolleeg Henry G. Roe California Tehnoloogiainstituudist ning Adamkovics analüüsis neid, kasutades Arizona ülikooli Caitlin A. Griffithi mudeleid koos Lawrence Livermore'i riikliku labori kaasautor SG Gibbard.
Tööd sponsoreerisid osaliselt Riiklik Teadusfond ja adaptiivse optika tehnoloogiakeskus.
Algne allikas: UC Berkeley pressiteade
