En kunstners skildring af en sø nær Titans nordpol.
(Billede: © NASA / JPL-Caltech)
Champagne formodes at være boblende. Det samme er et skummende bad. Men en blanding designet til at efterligne de frigide søer på en fremmed måne? Det er lidt mere overraskende. Især når disse bobler kommer ud af intetsteds og eksploderer.
Men det var, hvad Kendra Farnsworth og hendes kolleger fandt under et sæt eksperimenter designet til at hjælpe teamet med at forstå, hvordan forbindelser som dem, der findes på overfladen af Saturns største måne, Titan, interagere. Bekvemt kan den utilsigtede boble-opdagelse hjælpe med at forklare et af de mysterier, der blev opdaget af NASAs Cassini-mission - "magiske øer", lyse pletter på radarbilleder, der pludselig forsvandt.
"[Jeg] snublede over bobler: I begyndelsen var det ikke hovedmålet med undersøgelsen, men det var et af disse virkelig overraskende resultater," Farnsworth, en doktorand i planetarisk videnskab ved University of Arkansas og hovedforfatter af en ny artikel, der beskriver forskningen, fortalte Space.com. ”Bobler var blevet forudsagt på Titan, men ingen havde faktisk set dem eller skabt dem på et laboratorium på det tidspunkt. "
Titans sprudlende forudsigelse var en af tre mulige forklaringer, som videnskabsmænd kunne komme med på forsvinden ”magiske øer"i Cassini-dataene, som måtte være kortvarige strukturer, der reflekterede mere lys end deres omgivelser. Men et lignende signal kunne være forårsaget af bølger, og forskere har ikke de observationer, de skulle have brug for for at være sikker på, hvad fænomenet var.
Før boblerne sprang ind i hendes liv, kørte Farnsworth to forskellige eksperimenter i et specielt 6 fodhøjt kammer designet til at efterligne de meget koldere temperaturer og lidt højere tryk, der blev fundet på Titan i et jordbaseret laboratorium.
I det eksperiment, hvor boblerne først optrådte, havde Farnsworth forsøgt at måle, hvor meget kvælstofgas, der ville opløses i forskellige blandinger af flydende methan og ethan, de organiske forbindelser, der udgør Titans underligt jordlignende system med regn, søer og have. Da hun opvarmede disse damme fra deres kølige punkt, koldere end Titans moderne overfladetemperatur, bemærkede Farnsworth, at små bobler ville slange til overfladen.
Men den virkelige overraskelse kom i et andet eksperiment, sagde Farnsworth, en baseret på langsomt tilsætning af flydende etan i flydende metan kl Titans overflade temperatur. Eksperimentet så ud til at kaste sammen - indtil det ikke var tilfældet.
"På et tidspunkt eksploderede boblerne og kom op og ramte mit kamera; jeg kunne ikke se noget ud af mit kamera," sagde Farnsworth. ”Jeg er ligesom,” Vent et øjeblik, jeg forventede ikke dette. ”” Pludselig var titreringerne i sig selv ikke så interessante som boblen-fænomenet med al dens mærkelighed. Hun og hendes kolleger eksperimenterede fortsat med måneløsningerne for at prøve at forstå de forhold, der skabte for bobler.
Særligt interessant for Farnsworth var det lidt varmere scenarie, der var beregnet til efterligner moderne Titan. I disse eksperimenter, konstaterede teamet, var to faktorer nødt til at ændre sig samtidigt: væskens temperatur og den relative andel af methan og ethan. Kombinationen af ændringer fører blandingen fra stillhed til en spurt af bobler.
"Der er intet, og de eksploderer," sagde Farnsworth. "De er mere voldelige, end vi nogensinde havde forventet, at de ville være."
På grund af kombinationen af nødvendige ændringer forventer Farnsworth, at disse udbrud kun forekommer på meget specifikke steder på Titans overflade, måske i underjordiske reservoirer, eller hvor en flod møder en sø.
"Det kunne meget godt være perfekt roligt, og så har du sommetider bare en eksplosion af bobler," sagde hun. "Det ville være lidt sjovt."
Forskningen er beskrevet i et papir offentliggjort 3. december i tidsskriftet Geophysical Research Letters.
- NASA kan beslutte, at dette år lander en drone på Saturns Moon Titan
- Fantastiske fotos: Titan, Saturns største måne
- Blendende udsigt viser Saturn Moon Titans overflade som aldrig før
