Cassini visiidil Saturni Kuu Titaanil visiidiks valmistudes eeldasid teadlased, et see koht asub metaanis - metaani lagunemise kõrvalsaadus. Võimalik, et see pilv sajab suvel etaani ja kondenseerub talvel siis ümber masti, kogunedes jääks.
Cassini visuaalse ja infrapuna kaardistamise spektromeeter (VIMS) tuvastas Titani põhjapoolust ümbritseva massiivse etaanipilve. Pilv võib lume lüüa etaanist lumehelbeid allpool olevatesse metaani järvedesse.
Pilv võib olla mõistatuse lahendamiseks vajalik vihje, mis on ajanud segadusse teadlased, kes on seni näinud vähe tõendeid etaanipilvede loori ja pinnavedelike loomisest, mis algselt olid piisavalt ulatuslikud, et katta kogu Titani pind 300 meetri sügavusega ookeaniga .
Enne Cassini-Huygeni missiooni alustamist 2004. aastal Titanil külastada: “Me eeldasime Saturni hiiglasliku kuuse Titani pinnal näha palju metaani - tohutuid metaanipilvi kõigil laiuskraadidel ja ulatuslikke meresid,” ütles Arizona ülikooli planeediteadlane Caitlin Griffith.
Seda seetõttu, et päikese ultraviolettvalgus lagundab pöördumatult metaani Titaani enamasti lämmastiku atmosfääris. Etaan on metaani lagunemisel vaieldamatult kõige rikkalikum kõrvalsaadus. Kui metaan on atmosfääri koostisosa olnud kogu Titani 4,5 miljardi aastase eluea jooksul - ja polnud põhjust arvata, et see poleks olnud -, siis suur kuu uhtuks metaanide merega, teoreetiliselt väitsid teadlased.
NASA Cassini kosmoseaparaadi radar leidis järved Titani põhjapoolsetest põhjapoolsetest laiuskraadidest lendoravalt möödunud aasta 22. juulil. "Kuid nüüd teame, et Titani pinnal puuduvad suures osas järved ja ookeanid," ütles Griffith. Ta on AÜ-s asuva Cassini VIMS-i meeskonna liige, mida juhib UA Robert Lunar ja Planetary Labi professor Robert Brown.
Puuduv etaan on seda salapärasem, et Cassini pildid viitavad sellele, et Titani atmosfääris toimunud fotokeemilistest reaktsioonidest pärinevad muud vähem rikkalikud tahked sademed on moodustanud luited ja katnud kraatrid selle pinnale, ütles Griffith.
VIMS tuvastas Titani tohutu polaarse etaanipilve esmakordselt, kui ta katsetas Titani kõrgeid põhjalaiusi Cassini flybydel 2004. aasta detsembris, 2005. aasta augustis ja 2005. aasta septembris.
VIMS tuvastas tsirupilve ereda ribana Titaani arktilise ringi servas vahemikus 30–60 km kõrgusel vahemikus 51–69 kraadi põhjalaiust. VIMS nägi ainult osa pilvest, kuna suurem osa põhjapolaarjoonest on talvises varjus ja seda ei valgustata täielikult kuni 2010. aastani, märkis Griffith.
"Meie tähelepanekud viitavad sellele, et etaani pinnaladestused peaksid asuma spetsiaalselt postide juures, mitte aga jaotuma üle kogu Titani ketta, nagu eeldati varem," ütles Griffith. "See võib osaliselt selgitada vedelate etaanookeanide ja pilvede puudust Titani keskmisel ja madalamal laiuskraadil."
“Me arvame, et etaani sajab või kui temperatuur on piisavalt jahe, siis praegu sajab põhjapoolusel lund. Kui aastaajad vahetuvad, eeldame, et etaan talve jooksul lõunapoolusel kondenseerub, ”ütles Griffith. Kui polaarsed tingimused on nii jahedad, nagu ennustused ütlevad, võib etaan koguneda polaarjääna.
Etaan lahustub metaanis, mida teadlaste hinnangul sajab jaheda talve jooksul põhjapooluse atmosfäärist. "Polaartalvede ajal loodetakse, et madalikud hävitavad metaanijärvi, mis on rikkad etaaniga," märkis Griffith. "Võib-olla on need järved, mida Cassini hiljuti kujutas."
Kui etaani toodetaks tänapäevasel kiirusel kogu Titani eluea jooksul, oleks pooluste kohal sadenenud kokku kaks kilomeetrit etaani. Kuid see tundub ebatõenäoline, ütles Griffith.
Teadlastel pole otseseid tõendeid etaanjää polaarkorkide kohta. Titani põhjapoolus on talvises pimeduses ja Cassini kaamerad peavad seda veel peegeldunud valguses nägema. Cassini kaamerad on kujutanud Titani lõunapoolust. "Nendel piltidel näha olev morfoloogia ei viita kahe kilomeetri pikkusele polaarjääle, kuid piltidel on siiski vooluomadused," ütles Griffith.
"Lähematel kuudel hakkame tegema rohkem polaarkäike," lisas ta. "Järgmise aasta lõpuks on Cassini registreerinud Titani esimese polaartemperatuuri profiili, mis annab meile teada, kui külmad on mastid."
Griffith on esimene artikkel ajakirjas Science (15. september) ilmunud artiklis “Tõendid polaarse etaanipilve kohta Titanil”. Kaasautoriteks on Paulo Pinteado ja VIMSi meeskonna juht Robert Brown AÜ-st ning teadlased Prantsusmaalt, Jet Propulsion Laboratory Pasadenas, Californias, USA geoloogiakeskus, Cornelli ülikool, NASA Ames Research Center, Portugal ja Saksamaa.
AÜ Griffith, Pinteado ja Robert Kursinski tegid varem koostööd tuhande miili pikkuste metaanipilvede uurimisel, mis ümbritsevad Titanit lõunapoolsetel laiuskraadidel. VIMSi piltide analüüsimisel jõudsid nad järeldusele, et need metaanist koosnevad väga lokaliseeritud konvektiivsed pilved tulenevad suvisest kuumutamisest sama palju, kui Maal tekivad äikesed.
VIMS-instrument on pildispektromeeter, mis tekitab spetsiaalse andmekogumi, mida nimetatakse pildikuubiks. Objekt pildistab üheaegselt paljudes värvides. Tavaline videokaamera teeb pilte kolmes põhivärvis (punane, roheline ja sinine) ja ühendab need pildid, mida inimsilm näeb. VIMS-instrument teeb pilte 352 eraldi lainepikkuses ehk värvitoonis, ulatudes kaugelt kaugemale inimesele nähtavast värvivalikust. Kõik materjalid peegeldavad valgust ainulaadsel viisil. Seega saab mis tahes elemendi või ühendi molekule tuvastada lainepikkuste järgi, mida nad peegeldavad või neelavad, nende signatuurspektrid.
Cassini-Huygensi missioon on NASA, Euroopa Kosmoseagentuuri ja Itaalia kosmoseagentuuri koostööprojekt. Californias Pasadenas asuva California tehnoloogiainstituudi jaotis Jet Propulsion Laboratory juhib NASA teaduse missiooni direktoraadi tegevust Washingtonis. Cassini orbiidri ja selle kahe pardakaamera projekteerimine, arendamine ja kokkupanek toimus JPL-is. Visuaalse ja infrapuna kaardistamise spektromeetri meeskond asub Arizona ülikoolis Tucsonis.
Algne allikas: Arizona ülikooli pressiteade
