Ah, sommer. Gjennomsnittstemperaturen på Titan er bare hundre grader over Absolute Zero, så det er sannsynligvis en innsjø med flytende hydrokarboner. Carolyn Porco er leder for bildeteamet på Cassini-oppdraget til Saturn og direktør for Center of Imaging Operations ved Space Science Institute i Boulder, Colorado. Det er her bildene fra Cassini blir behandlet og utgitt for publikum.
Hør intervjuet: Summer at the Lake ... på Titan (6 MB)
Eller abonner på Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: La oss si at jeg står på overflaten av Titan ved siden av denne funksjonen, hva ville jeg se?
Carolyn Porco: Vel, vi er ikke helt sikre, men hvis det faktisk er en innsjø med hydrokarboner, ville du se noe som vil se ganske mørkt ut. Det kan ha noen materialer som er oppløst i den, og kanskje bølger ville hoppe ved kysten, som selvfølgelig vil være is, vannis. Husk at det er utrolig kaldt. Totalt sett ville scenen være veldig mørk fordi høyt middagstid på Titan er som dypt jordskumring, og det kan til og med regne metan fordi denne funksjonen har blitt funnet på stedet på Titan der det ser ut til å være mest skyer og derfor den største sannsynlighet for regn. Ikke at Titan er et veldig skyet sted, husk deg. Vi har ikke sett mange skyer på Titan. Hvor vi har sett skyer er stort sett i den sørpolare regionen der denne funksjonen på størrelse med Ontario-sjøen er funnet.
Fraser: Nå vet jeg at bilder av Titan tatt av Voyager og andre teleskoper viser det som en veldig smoggy, overskyet verden. Så, hvordan kan vi se innsjøen?
Porco: Det er en forskjell mellom smog, dis og deretter skyer. Skyer er partikler av noe kondensbart materiale; det kan være flytende dråper, eller faktum er at hvis de er høye nok, kan de være faste partikler. På jorden er cirrusskyer laget av vannis, i motsetning til de vanlige skyene som regner på deg; de regner flytende vann. Så vi kan ha en lignende ting på gang med Titan, bortsett fra at materialet selvfølgelig er metan. Men som sagt, det er ikke mange skyer. Det er ikke skyer som gjør overflaten til Titan så vanskelig å se høyt ovenfra. Det er dispartikler - dette er dispartikler, som smogpartikler på jorden - sannsynligvis laget, nesten helt sikkert, av hydrokarbonmaterialer, antagelig polymerer, av karbon som alle er koblet sammen. Dette er veldig små partikler, men atmosfæren er veldig veldig tykk; hundrevis av kilometer tykk med disse greiene. Hvis du står på overflaten, kan du selvfølgelig se overflaten og se til horisonten og litt gjennom den. Husk hvordan husk hvordan bildene tatt av Huygens-sonden så ut. Vi kunne se til horisonten, når sonden først var på overflaten og tok bilder, kunne vi se til horisonten. Men hvis du ser opp gjennom den veldig tykke atmosfæren, eller hvis du er over å se ned, så er veien gjennom denne tykke atmosfæren fylt med dis så lang at det er vanskelig for synlig lys å komme gjennom. Og selvfølgelig ser vi med synlig lys. På bilder tatt med Voyager, og Voyager hadde et kamera som bare kunne se til den lange enden av hvor mennesker ser med øynene; faktisk litt utover der vi ser med øynene. Men ikke desto mindre ikke langt nok til å se ned til overflaten til Titan. Men med Cassini-kameraene har vi brukt et triks som i utgangspunktet ble oppdaget av bakkebaserte astronomer. Hvis du går til de lengre bølgelengdene i det elektromagnetiske spekteret, går du inn i det nærinfrarøde, kan du faktisk se ned til overflaten til Titan. Det er bølgelengdene som vi har brukt til å avbilde Titan-overflaten med kameraene våre, og selvfølgelig er det i de bølgelengdene vi oppdaget denne lakelike funksjonen på overflaten.
Fraser: Nå, hvis det ikke er en innsjø med flytende hydrokarbon, hva annet kan det være?
Porco: Vel, vi er ikke helt sikre, 100% sikre på at den er fylt med væske. Kanskje var det en depresjon som en gang var fylt med væske, og all væske har fordampet siden, og vi ser nå restene av det som var igjen. Så det kan være faste hydrokarboner som fremdeles ville danne en flat overflate. Du kan tenke deg en salt sjøseng på jorden; saltet som ble etterlatt etter at vannet hadde fordampet. Så vi kan se noe som bare er solid materiale. Det er de to grunnleggende mulighetene: det kan være solid materiale eller det kan være flytende. Vi vet ikke med sikkerhet om den er flytende eller ikke før vi har muligheten til å se en refleksjon av sola på overflaten av denne kroppen; en spekulær refleksjon, eller speil som refleksjon som du kan se om du for eksempel flyr i et fly over Minnesota. Når du ser ned på bakken og det er dagslys, kan du se spekulære refleksjoner; du kan se bildet av sola som glimrer av overflaten til alle de mange innsjøene som prikker landskapet i Minnesota.
Fraser: Det er utrolig, vil du kunne se det?
Porco: Vi vil ikke kunne se det med kameraene våre, sannsynligvis, fordi geometrien ikke tillater oss det. Solbelysningsgeometrien og det faktum at ting blir veldig disete og uklare på bølgelengdene som til og med Cassini-kameraene kan se, hvis vi ser for lang sti-lengde i atmosfæren. overflaten. Imidlertid er det andre instrumenter på Cassini som fungerer på lengre bølgelengder enn vi gjør, og de går lenger inn i det nær infrarøde. De har enklere tid til å se seg ned til overflaten, og det er mulig - vi må sjekke de kommende møtene med Titan. Så dette er ikke en visshet ennå, men i det minste i prinsippet er det mulig at de kunne se et speil som refleksjon fra overflaten av dette legemet, hvis det faktisk er flytende. Juryen er fortsatt ute på dette, og vi kan være heldige som har den slags omstendigheter på fremtidige flybys av Titan for å fange om det virkelig er flytende eller ikke.
Fraser: Når har Cassini en sjanse til å besøke området igjen?
Porco: Jeg er ikke helt sikker på det. Det er folk på teamet mitt som er opptatt med å planlegge Titan-flubys; planlegging av bildesekvensene for hver av de kommende Titan flybys ville vite at bedre enn jeg gjør. Men jeg tror det kanskje ikke er senere på turneen når vi virkelig ser godt på denne funksjonen. Som jeg har sagt mange ganger, vil det ta oss år å finne ut hva som virkelig skjer på overflaten av Titan. Vi kommer innom det mange ganger i løpet av dette oppdraget, som avsluttes nominelt i midten av 2008. Hvis vi er heldige nok, og den amerikanske kongressen er villig, får vi en utvidelse, og vi kan være observasjonsorganer i Saturn-systemet for det neste tiåret. Men akkurat nå har vi noe sånt som 39 ytterligere møter med Titan.
Fraser: Og hvis det viser seg å være flytende hydrokarbon, hva forteller det deg om Titans geologi eller dens historie?
Porco: Det forteller at i det minste delvis er tanken vi hadde om metansyklusen på Titan, og mengden metan i atmosfæren riktig. Fordi det hadde vært spådommer om at overflaten til Titan ville ha noen væsker på overflaten. Og vi har ikke sett så mange som noen av modellene hadde spådd, men hvis det i det hele tatt er noe, gir det en kilde til metan som er i atmosfæren, hvis det er noe væske på overflaten. Det neste spørsmålet er selvfølgelig: hvordan kom den mengden metan ut i atmosfæren til å begynne med? Kom det fra vulkaner, eller kom det fra en annen kilde? Spørsmålet om hvordan metan til og med kan eksistere akkurat nå på overflaten av Titan, når vi vet at det brytes opp i den øvre atmosfæren. Men likevel bekrefter det for oss, i det minste delvis, noen av våre tanker om hva som foregår mellom overflaten og atmosfæren, og det er interessant å vite. Dette er en annen atmosfære, på mange måter som ligner vår jord. Det gir oss et annet eksempel å studere i å lære om vår egen atmosfære. Husk at Titan også har en slags mild drivhuseffekt på gang. Overflatetemperaturen er 12 grader Kelvin større enn den ellers ville vært, hvis det ikke var metan i atmosfæren. Så vi kan lære mye om vår egen planet, og hva som gjør vår egen planet unik, og hva som gjør at den har noe felles i det hele tatt med et annet organ, som Titan, ved å studere Saturns største måne.
Fraser: Har du avbildet Titan godt nok nå til å vite at dette er den eneste funksjonen som denne på planeten?
Porco: Å, ikke med et langt skudd. Vi begynner akkurat her. Dette er tidlige dager. Jeg vet ikke hvilken prosentandel av overflaten som er tildekket ennå, men det er fortsatt en liten brøkdel i den type oppløsning som vi trenger å se denne typen funksjoner. Så nei, vi har en lang vei å gå, og jeg tror det kommer til å bli mye mer spennende funn i vente, så følg med er budskapet virkelig.
