Da Det europeiske romfartsorganets Huygens-sonde besøkte Saturns måne Titan i forrige måned, fallskjermsøkte sonden gjennom fuktige skyer. Den fotograferte elvekanaler og strender og ting som ser ut som øyer. Til slutt, synkende gjennom svirrende tåke, landet Huygens i gjørme.
For å gjøre en lang historie kort, er Titan våt.
Christian Huygens ville ikke blitt litt overrasket. I 1698, tre hundre år før Huygens-sonden forlot Jorden, skrev den nederlandske astronomen disse ordene:
"Siden jeg er sikker på at Jorden og Jupiter har vann og skyer, er det ingen grunn til at de andre planetene skal være uten dem. Jeg kan ikke si at de er nøyaktig av samme art med Vannet vårt; men at de skal være flytende deres bruk krever, ettersom deres skjønnhet gjør at de er tydelige. Dette vannet vårt, i Jupiter eller Saturn, ville fryses opp øyeblikkelig på grunn av solens store avstand. Hver planet må derfor ha sine egne farvann av et slikt temperament som ikke er ansvarlig for Frost. ”
Huygens oppdaget Titan i 1655, og det er derfor sonden er oppkalt etter ham. I disse dager var Titan bare en pinprick of light i et teleskop. Huygens kunne ikke se Titans skyer, gravid med regn, eller Titans åser, skulpturert av rusende væsker, men han hadde en fin fantasi.
Titans "vann" er flytende metan, CH4, bedre kjent på jorden som naturgass. Vanlig jordvann, H2O, ville være frossent faststoff på Titan der overflatetemperaturen er 290o F under null. Metan er derimot en flytende væske, av "et temperament som ikke er ansvarlig for Frost."
Jonathan Lunine, professor ved University of Arizona, er medlem av Huygens misjonsvitenskapsteam. Han og kollegene mener at Huygens landet i Titan-ekvivalenten i Arizona, et stort sett tørt område med korte, men intense våte årstider.
"Elvekanalene nær Huygens-sonden ser tomme ut nå," sier Lunine, men væsker har vært der den siste tiden, mener han. Små steiner som er strødd rundt landingsplassen er overbevisende: de er glatte og runde som elvesteiner på jorden, og "de sitter i små fordypninger som tilsynelatende er gravd med hastverk."
Kilden til all denne våtheten kan være regn. Titans atmosfære er "fuktig", og betyr rik på metan. Ingen vet hvor ofte det regner, "men når det gjør det," sier Lunine, "dampmengden i atmosfæren er mange ganger i jordens atmosfære, så du kan få veldig intense dusjer."
Og kanskje regnbuer også. “Ingrediensene du trenger til en regnbue er sollys og regndråper. Titan har begge deler, sier den atmosfæriske optikkeksperten Les Cowley.
På jorden dannes regnbuer når sollys spretter inn og ut av gjennomsiktige vanndråper. Hver dråpe fungerer som et prisme og sprer lys i det velkjente spekteret av farger. På Titan ville det dannet regnbuer når sollys spretter inn og ut av metandråper, som i likhet med vanndråper er gjennomsiktige.
"Deres skjønnhet [krever] at de er klare ...."
"En metan-regnbue ville være større enn en vann-regnbue," bemerker Cowley, "med en primærradius på minst 49o for metan og 42,5o for vann. Dette er fordi refraksjonsindeksen for flytende metan (1,29) er forskjellig fra vann (1,33). " Rekkefølgen av farger ville imidlertid være den samme: blå på innsiden og rød på utsiden, med et samlet hint av oransje forårsaket av Titans oransje himmel.
Et problem: Regnbuer trenger direkte sollys, men Titans himmel er veldig disig. "Synlige regnbuer på Titan kan være sjeldne," sier Cowley. På den annen side kan infrarøde regnbuer være vanlige.
Atmosfæreforsker Bob West fra NASAs Jet Propulsion Laboratory forklarer: “Titans atmosfære er stort sett klar på infrarøde bølgelengder. Derfor bruker Cassini-romfartøyet et infrarødt kamera for å fotografere Titan. " Infrarøde solstråler ville ha lite problemer med å trenge gjennom den skumle luften og lage regnbuer. Den beste måten å se dem på: infrarøde "nattsyn" -briller.
Alt dette snakk om regn og regnbuer og gjørme gjør at flytende metan høres mye ut som vanlig vann. Det er ikke. Vurder følgende:
Tettheten av flytende metan er bare omtrent halvparten av tettheten av vann. Dette er noe, si, en båtbygger på Titan må ta hensyn til. Båter flyter når de er mindre tette enn væsken under dem. En Titan-båt må være ekstra lett for å flyte i et flytende metanhav. (Det er ikke så sprøtt som det høres ut. Fremtidige oppdagere vil ønske å besøke Titan og båter kan være en god måte å komme seg rundt på.)
Flytende metan har også lav viskositet (eller "gooiness") og lav overflatespenning. Se tabellen nedenfor. Overflatespenning er det som gir vann sin gummiaktige hud og på jorden lar vannfeil skissa over dammer. En vannfeil på Titan ville omgående synke ned i et tjern tynt metan. På den lyse siden kan Titans lave tyngdekraft, bare en syvende jordtyngdekraft, tillate skapningen å klatre ut igjen.
Tilbake til båter: Propeller som slår inn metan, må være ekstra brede for å "gripe" nok av den tynne væsken for fremdrift. De må også være laget av spesielle materialer som er motstandsdyktige mot sprekker ved kryogene temperaturer.
Og se opp for de bølgene! Europeiske forskere John Zarnecki og Nadeem Ghafoor har beregnet hvordan metanbølger på Titan kan være: syv ganger høyere enn typiske jordbølger (hovedsakelig på grunn av Titans lave tyngdekraft) og tre ganger saktere, "gir surfere en vill tur," sier Ghafoor.
Sist, men ikke minst, er flytende metan brannfarlig. Titan tar ikke fyr fordi atmosfæren inneholder så lite oksygen - en viktig ingrediens for forbrenning. Hvis oppdagelsesreisende besøker Titan en dag, må de være forsiktige med oksygenbeholdere og motstå trangen til å slukke branner med "vann."
Infrarøde regnbuer, ruvende bølger, hav som vinket til sjømenn. Huygens så ingen av disse tingene før den pluppet ned i gjørmen. Eksisterer de virkelig?
"... det er ingen grunn til at de andre planetene skal være uten dem."
Original kilde: [e-postbeskyttet]
