Titan on ihmissilmille salaperäinen, outo paikka. Se on kylmä maailma, jossa on nestemäisten hiilivetyjen meriä ja rakenne, joka koostuu vesikerroksista, erilaisista jäätyypeistä ja vesipitoiset silikaatit . Siinä voi jopa olla kryotulivuoria. Saturnuksen suurimman kuun outoa luonnetta lisää eksoottisten kiteiden läsnäolo sen hiilivetyjärvien rannoilla.
Sen lisäksi, että lähetämme sinne toisen avaruusaluksen, paras tapa ymmärtää Titania on kopioida sen olosuhteet laboratoriossa. Kiitokset Cassini ja Huygens , tiedemiehet tietävät Titanista enemmän kuin koskaan. Ja nyt laboratoriosimulaatiot, jotka perustuvat suurelta osin Cassini-Huygens-operaation tietoihin, paljastavat eksoottisia tapahtumia Saturnuksen Titan-kuussa.
Uusi tutkimus on paljastanut asetyleenistä (C2H2) ja butaanista (C4H10) valmistettuja kiteitä, jotka todennäköisesti muodostuvat Titanin järvien rannoille. Aiemmat Cassinin tietoihin ja kuviin perustuvat tutkimukset osoittivat merkkejä haihtuneesta materiaalista, joka oli jäänyt järvien rannoille Titanin kuivilla päiväntasaajalla. Nyt tiedemiehet ovat luoneet uudelleen Titanin olosuhteet ja kemian ja seuranneet eksoottisten kiteiden muodostumista, ja he ovat melko varmoja, että Cassini näki sen Titanin rannoilla.
Tämä NASAn Cassini-tehtävän värillinen mosaiikki näyttää tähän mennessä täydellisimmän kuvan Titanin pohjoisesta järvien ja merien maasta. Saturnuksen kuu Titan on aurinkokuntamme ainoa maailma Maan lisäksi, jonka pinnalla on vakaata nestettä. Titanin järvien ja merien neste on enimmäkseen metaania ja etaania. Kuvan luotto: NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS
Tämä uusi tutkimus, nimeltään ' Asetyleeni-butaanin yhteiskide: potentiaalisesti runsas molekyylimineraali Titaanissa ” esiteltiin 24. kesäkuuta 2019 Astrobiology Science Conferencessa Seattlessa, Washingtonissa. Esittäjä oli Morgan Cable NASAn Jet Propulsion Laboratorysta Kalifornian teknologiainstituutissa.
Tutkijat käyttivät kryostaattia jäljittelemään Titanin äärimmäisen kylmiä olosuhteita, joissa lämpötila putoaa -179,2 celsiusasteeseen (94 Kelviniä, 290,5 °F). Sitten he täyttivät kryostaattia nestemäisellä typellä lämpötilan laskemiseksi. He lämmittivät sitä hieman muuttaakseen typen kaasuksi, koska Titanin ilmakehä on suurelta osin typpeä. Seuraavaksi lisättiin metaania ja etaania, joita on suuria määriä Titanilla, sekä muita hiiltä sisältäviä molekyylejä, joita on Titanissa.
Sitten he katselivat Titan-hiilivetykeittoaan nähdäkseen mitä tapahtuisi.
Ensimmäisenä muodostui bentseenin (C6H6) kiteitä. Tunnemme bentseenin polttomoottoreiden bensiinin komponenttina. Se on lumihiutaleen muotoinen molekyyli, joka on valmistettu hiiliatomien kuusikulmaisesta renkaasta. Mutta tämä bentseeni oli hieman erilainen.
Bentseenin geometria. Kuvan luotto: Haltopub – Oma työ, d’après Benzen.svg, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29431487
Yllättävässä kehityksessä Titan-bentseenimolekyyli järjesti itsensä siten, että etaanimolekyylit pääsivät sisään, jolloin syntyi ns. yhteiskiteinen .
Seuraavaksi he löysivät toisen yhteiskiteen, tämän asetyleenin ja butaanin yhteiskiteen. Tutkimuksen esitteleneen Morgan Cablen mukaan asetyleenin ja butaanin yhteiskide on todennäköisesti paljon yleisempi kuin bentseeni, kun otetaan huomioon Titanin olosuhteet ja koostumus.
Kaiken tämän perusteella tutkijat uskovat, että nämä epätavalliset kiteet voivat muodostaa järvien ympärille eräänlaisen renkaan, kuten suolarenkaan, joka voi muodostua maallisten vesistöjen rannoille. Kun järvien nestemäiset hiilivedyt haihtuvat (Titanin hiilivetykierto on samanlainen kuin Maan veden kierto), 'molekyylimineraalit' putoavat pois muodostaen renkaan.
Tämä näkymä Saturnuksen suurimmasta kuusta Titanista on yksi viimeisistä kuvista, jotka Cassini-avaruusalus lähetti Maahan ennen kuin se syöksyi jättiläisplaneetan ilmakehään. Paksu, sumuinen ilmapiiri tekee kuun tutkimisesta erittäin vaikeaa. Kiitokset: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
On vaikea varmistaa, että mitään tapahtuu Titanin pinnalla sen paksun, sumuisen ilmapiirin vuoksi. Joten näiden kiteiden muodostumisen ja läsnäolon vahvistamiseksi on odotettava, kunnes toinen avaruusalus vierailee kuussa ja lähtee kävelylle rantaviivan ympäri.
'Emme vielä tiedä, onko meillä näitä kylpyammerenkaita', Cable sanoi Lehdistötiedote . 'Titanin sumuisen ilmapiirin läpi on vaikea nähdä.'
Lähteet:
- Lehdistötiedote:Titanin järvien ympärillä olevat 'kylpyrenkaat' saattavat olla tehty avaruuskiteistä
- Tutkimuksen tiivistelmä: Titanin järvien ympärillä olevat 'kylpyrenkaat' saattavat olla tehty avaruuskiteistä
- Wikipedia: Titan