Da Det Europæiske Rumagenturs Huygens-sonde besøgte Saturns måne Titan i sidste måned, faldskred sonde gennem fugtige skyer. Det fotograferede flodkanaler og strande og ting, der ligner øer. Til sidst, efter at have faldet ned gennem hvirvlende tåge, landede Huygens i mudder.
For at gøre en lang historie kort, er Titan våd.
Christian Huygens ville ikke have været lidt overrasket. I 1698, tre hundrede år før Huygens-sonden forlod Jorden, skrev den hollandske astronom disse ord:
”Da det er helt sikkert, at Jorden og Jupiter har deres vand og skyer, er der ingen grund til, at de andre planeter skal være uden dem. Jeg kan ikke sige, at de er nøjagtigt af samme art med vores vand; men at de skal være flydende, som deres brug kræver, da deres skønhed gør, at de er klare. Dette vand af os, i Jupiter eller Saturn, ville øjeblikkeligt blive frosset op på grund af solens store afstand. Hver planet skal derfor have sine egne farvande af et sådant temperament, der ikke er ansvarligt for Frost. ”
Huygens opdagede Titan i 1655, hvorfor sonden er opkaldt efter ham. I disse dage var Titan bare en pinprick af lys i et teleskop. Huygens kunne ikke se Titans skyer, gravid med regn eller Titans bjergskråninger, skulptureret af farende væsker, men han havde en fin fantasi.
Titans "vand" er flydende metan, CH4, bedre kendt på Jorden som naturgas. Regelmæssigt jordvand, H2O, ville være frossent fast stof på Titan, hvor overfladetemperaturen er 290o F under nul. Methan er på den anden side en flydende væske, af "et temperament, der ikke er ansvarligt for Frost."
Jonathan Lunine, professor ved University of Arizona, er medlem af Huygens mission science team. Han og hans kolleger mener, at Huygens landede i Titan-ækvivalenten i Arizona, et for det meste tørt område med korte, men intense, våde sæsoner.
”Flodkanalerne nær Huygens-sonden ser nu tomme ud,” siger Lunine, men der har været væsker for nylig, mener han. Små klipper, der er strøet rundt om landingsstedet, er overbevisende: de er glatte og runde som flodklipper på Jorden, og "de sidder i små depressioner, der tilsyneladende er gravet ved at haste med væsker."
Kilden til al denne vådhed kan være regn. Titans atmosfære er "fugtig" og betyder rig på metan. Ingen ved, hvor ofte det regner, "men når det sker," siger Lunine, "mængden af dampe i atmosfæren er mange gange den i Jordens atmosfære, så du kunne få meget intense brusebad."
Og måske også regnbuer. ”De ingredienser, du har brug for til en regnbue, er sollys og regndråber. Titan har begge dele, ”siger den atmosfæriske optikekspert Les Cowley.
På Jorden dannes regnbuer, når sollys springer ind og ud af gennemsigtige vanddråber. Hver dråbe fungerer som et prisme og spreder lys i det velkendte spektrum af farver. På Titan ville der dannes regnbuer, når sollys springer ind og ud af metandråber, som ligesom vanddråber er gennemsigtige.
”Deres skønhed [kræver] at de er klare….”
"En metan-regnbue ville være større end en vand-regnbue," bemærker Cowley, "med en primær radius på mindst 49o for methan vs 42,5o for vand. Dette skyldes, at brydningsindekset for flydende methan (1,29) adskiller sig fra vandet (1,33). ” Rækkefølgen af farver ville imidlertid være den samme: blå på indersiden og rød på ydersiden, med en samlet antydning af orange forårsaget af Titans orange himmel.
Et problem: Regnbuer har brug for direkte sollys, men Titans himmel er meget uklar. ”Synlige regnbuer på Titan kan være sjældne,” siger Cowley. På den anden side kan infrarøde regnbuer være almindelige.
Atmosfærisk videnskabsmand Bob West fra NASAs Jet Propulsion Laboratory forklarer: ”Titans atmosfære er for det meste klar ved infrarøde bølgelængder. Derfor bruger rumfartøjet Cassini et infrarødt kamera til at fotografere Titan. ” Infrarøde solstråler ville have lidt problemer med at trænge ind i den uheldige luft og lave regnbuer. Den bedste måde at se dem på: infrarøde "natvisionsbriller".
Alt dette snak om regn og regnbuer og mudder får flydende metan til at lyde meget som almindeligt vand. Det er ikke. Overvej følgende:
Densiteten af flydende methan er kun ca. halvdelen af densiteten af vand. Dette er noget, siger, en bådbygger på Titan ville være nødt til at tage højde for. Både flyder, når de er mindre tæt end væsken under dem. En Titan-båd skulle være ekstra let for at flyde i en flydende metanhav. (Det er ikke så skør som det lyder. Fremtidige opdagelsesrejsende vil gerne besøge Titan, og både kan være en god måde at komme rundt på.)
Flydende metan har også lav viskositet (eller "gooiness") og lav overfladespænding. Se tabellen nedenfor. Overfladespænding er det, der giver vand dets gummiagtige hud og på jorden lader vandbugs skitter over damme. En vandfejl på Titan ville straks synke ned i en dam med tynd metan. På den lyse side kan Titans lave tyngdekraft, kun en syvende jordtyngdekraft, muligvis skabe klatring tilbage ud igen.
Tilbage til både: Propeller, der vender methan, skulle være ekstra brede for at "gribe" nok af den tynde væske til fremdrift. De skulle også være lavet af specielle materialer, der er modstandsdygtige over for revner ved kryogene temperaturer.
Og pas på de bølger! De europæiske forskere John Zarnecki og Nadeem Ghafoor har beregnet, hvordan metanbølger på Titan kan være: syv gange højere end typiske jordbølger (hovedsageligt på grund af Titans lave tyngdekraft) og tre gange langsommere, "giver surfere en vild tur," siger Ghafoor.
Sidst men ikke mindst er flydende methan brandfarligt. Titan går ikke i brand, fordi atmosfæren indeholder så lidt ilt - en nøgleingrediens til forbrænding. Hvis opdagelsesrejsende besøger Titan en dag, bliver de nødt til at være forsigtige med deres iltbeholdere og modstå trangen til at slukke ild med ”vand”.
Infrarøde regnbuer, ruvende bølger, søer vinkende til sejlere. Huygens så ingen af disse ting, før det pludsede ned i mudderet. Eksisterer de virkelig?
”… Der er ingen grund til, at de andre planeter skal være uden dem.”
Oprindelig kilde: [beskyttet via e-mail]
