En kunstners skildring av en innsjø nær Titans nordpol.
(Bilde: © NASA / JPL-Caltech)
Champagne er ment å være sprudlende. Så er et skummende bad. Men en blanding designet for å etterligne de frigide innsjøene på en fremmed måne? Det er litt mer overraskende. Spesielt når disse boblene kommer ut av ingensteds og eksploderer.
Men det er det Kendra Farnsworth og hennes kolleger fant under et sett med eksperimenter designet for å hjelpe teamet til å forstå hvordan forbindelser som de som finnes på overflaten av Saturns største måne, Titan, samhandle. Praktisk kan det tilfeldige bobleoppdagelsen bidra til å forklare et av mysteriene som ble oppdaget av NASAs Cassini-oppdrag - "magiske øyer", lyse lapper på radarbilder som plutselig forsvant.
"[I] snublet over bobler: I begynnelsen var det ikke hovedmålet med studien, men det var et av de virkelig overraskende resultatene," Farnsworth, doktorgradsstudent i planetarisk vitenskap ved University of Arkansas og hovedforfatter av en ny artikkel som beskriver forskningen, fortalte Space.com. "Bobler hadde blitt spådd på Titan, men ingen hadde faktisk sett dem eller opprettet dem på et laboratorium på den tiden. "
Titans sprudlende forutsigelse var en av tre mulige forklaringer forskere kunne komme med for å forsvinne. "magiske øyer"i Cassini-dataene, som måtte være forbigående strukturer som reflekterte mer lys enn omgivelsene. Men et lignende signal kan være forårsaket av bølger, og forskere har ikke observasjonene de trenger for å være sikre på hva fenomenet var.
Før boblene spratt ut i livet hennes, kjørte Farnsworth to forskjellige eksperimenter i et spesielt 6-fots høyt kammer designet for å etterligne de mye kaldere temperaturene og litt høyere trykk som ble funnet på Titan i et jordlandsk lab.
I eksperimentet der boblene først dukket opp, hadde Farnsworth forsøkt å måle hvor mye nitrogengass som ville oppløses i forskjellige blandinger av flytende metan og etan, de organiske forbindelsene som utgjør Titans underlig jordlignende system med nedbør, innsjøer og hav. Da hun varmet opp disse dammene fra det kjøligste punktet, kaldere enn Titans moderne overflatetemperatur, la Farnsworth merke til at små bobler ville slange til overflaten.
Men den virkelige overraskelsen kom i et annet eksperiment, sa Farnsworth, en basert på sakte å tilsette flytende etan i flytende metan kl Titans overflate temperatur. Eksperimentet så ut til å kaste seg sammen - helt til det ikke var det.
"På et tidspunkt eksploderte boblene og kom opp og slo kameraet mitt. Jeg kunne ikke se noe ut av kameraet mitt," sa Farnsworth. "Jeg er som," Vent litt, jeg forventet ikke dette. "" Plutselig var ikke titreringene i seg selv så interessante som boblen-fenomenet, med alle dens rare. Hun og kollegene eksperimenterte med måneløsningene for å prøve å forstå forholdene som gjorde for bobler.
Spesielt interessant for Farnsworth var det litt varmere scenariet ment etterligner moderne Titan. I disse eksperimentene, fant teamet, måtte to faktorer endre seg samtidig: væskens temperatur og den relative andelen metan og etan. Kombinasjonen av endringer tar blandingen fra stillhet til en spurt av bobler.
"Det er ingenting, og de eksploderer," sa Farnsworth. "De er mer voldelige enn vi noen gang hadde forventet at de skulle være."
På grunn av kombinasjonen av nødvendige endringer forventer Farnsworth at disse utbruddene bare forekommer på veldig spesifikke steder på Titans overflate, kanskje i underjordiske reservoarer eller der en elv møter en innsjø.
"Det kan veldig bra være perfekt rolig, og noen ganger har du bare en eksplosjon av bobler," sa hun. "Det ville være morsomt."
Forskningen er beskrevet i et papir publisert 3. desember i tidsskriftet Geophysical Research Letters.
- NASA kan bestemme seg i år for å lande en drone på Saturns Moon Titan
- Fantastiske bilder: Titan, Saturns største måne
- Blendende utsikt viser Saturn Moon Titans overflate som aldri før
