Cassini-rumfartøjet har fået nogle mærkelige data fra Saturns måne Titan, og forskere vil snart afprøve, om der måske er ”isbjerge” af slags, blokke kulbrinteis flyder på overfladen af søerne og have flydende kulbrinter.
”Et af de mest spændende spørgsmål om disse søer og have er, om de måske er vært for en eksotisk livsform,” sagde Jonathan Lunine, en papirforfatter og Cassini tværfaglig titanforsker ved Cornell University, Ithaca, NY ”Og dannelsen af flydende carbonhydridis vil give en mulighed for interessant kemi langs grænsen mellem flydende og fast stof, en grænse, der kan have været vigtig i oprindelsen af det jordiske liv. ”
Titan er det eneste andet legeme udover Jorden i vores solsystem med stabile væskekropper på dens overflade. Men det er for koldt på Titan til, at vand er flydende, så kulbrinter som ethan og methan udfylder søen og havene der, og forskere har bestemt, at der endda er en sandsynlig cyklus med nedbør og fordampning, der involverer kulbrinter.
Ethan og metan er organiske molekyler, som forskere mener kan være byggesten til den mere komplekse kemi, hvorfra livet opstod.
Cassini har set et stort netværk af disse kulbrintehav dække Titans nordlige halvkugle, mens et mere sporadisk sæt søer er på den sydlige halvkugle.
Man har længe troet, at søer eller søer prikkede Titan, lige siden Voyager 1 og 2 fløj forbi Saturn-systemet i de tidlige 1980'ere. Men med Titans tykke atmosfære blev der ikke opnået direkte bevis før i 1995 under observationer fra Hubble-rumteleskopet. Cassini-missionen har afbildet og kortlagt mange af disse væskelegemer på Titan.
Cassini-rumfartøjet har fået blandet aflæsning i refleksionsevnen for overfladerne på søerne på Titan. En glat overflade eller væsker prikket med isstykker kan være en mulig forklaring på målingerne.
Indtil dette antog Cassini-forskere, at Titan-søerne ikke ville have flydende is, fordi fast methan er tættere end flydende metan og ville synke. Men en ny model overvejer samspillet mellem søerne og atmosfæren, hvilket resulterer i forskellige blandinger af sammensætninger, lommer med kvælstofgas og temperaturændringer. Resultatet, forskere fandt, er, at vinterisen flyder i Titans methan-og-etanrige søer og søer, hvis temperaturen er under frysepunktet for metan - minus 297 grader Fahrenheit (90,4 kelvin). Forskerne indså, at alle de sorter af is, de betragtede, ville flyde, hvis de var sammensat af mindst 5 procent "luft", hvilket er en gennemsnitlig sammensætning for ung havis på Jorden. ("Luft" på Titan har betydeligt mere kvælstof end jordluft og næsten intet ilt.)
Hvis temperaturen falder med et par grader, synker isen på grund af de relative andele af nitrogengas i væsken i forhold til det faste stof. Temperaturer tæt på metans frysepunkt kan føre til både flydende og synkende is - det vil sige en carbonhydridisskorpe over væsken og blokke af carbonhydridis i bunden af søbunden. Forskere har ikke helt fundet ud af, hvilken farve isen ville være, selvom de formoder, at den ville være farveløs, som den er på Jorden, måske farvet rødbrun fra Titans atmosfære.
”Vi ved nu, at det er muligt at fryse metan-og-etanrig is på Titan i tynde blokke, der samles sammen, når det bliver koldere - svarende til hvad vi ser med arktisk havis ved vinterens begyndelse,” sagde Jason Hofgartner , første forfatter til papiret og et naturvidenskabeligt og teknologisk forskningsråd i Canadas lærde ved Cornell. "Vi vil tage disse forhold i betragtning, hvis vi nogensinde beslutter at udforske Titan-overfladen en dag."
Cassinis radarinstrument vil være i stand til at teste denne model ved at se, hvad der sker med reflektionsevnen på overfladen af disse søer og have. En kulbrinte-sø, der opvarmes i det tidlige forår, når de nordlige søer i Titan er begyndt at gøre, kan blive mere reflekterende, når is stiger op til overfladen. Dette ville give en hårdere overfladekvalitet, der reflekterer mere radioenergi tilbage til Cassini, så den ser lysere ud. Når vejret bliver varmere og isen smelter, vil søoverfladen være ren væske og vises på Cassini-radaren for at blive mørkere.
"Cassinis forlængede ophold i Saturn-systemet giver os en hidtil uset mulighed for at se effekterne af sæsonændringer hos Titan," sagde Linda Spilker, Cassini-projektforsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. ”Vi får en mulighed for at se hvis teorierne stemmer. ”
Kilde: NASA / JPL
