Wetenschappers hebben verschillende mogelijke verklaringen gevonden voor de temporele kenmerken van de grootste maan van Saturnus. Maar een nieuwe studie wijst op een theorie die de meest waarschijnlijke oorzaak kan zijn: de zeeën van Titan borrelen van stikstof.
In 2013 verscheen plotseling een helder mysterieus kenmerk van de maan in foto's gemaakt door het Cassini-radarapparaat. Een vreemde anomalie, die niet werd waargenomen in de vorige beelden, kwam onverklaarbaar voort in de Zee van Liegei - de een na grootste, gelegen nabij de noordpool.
Tijdens de volgende vlucht in enkele dagen verdween de functie die informeel door het 'magische eiland' werd gedoopt. En dan volgend jaar werden twee soortgelijke afwijkingen ontdekt.
Wetenschappers hebben verschillende verklaringen voorgesteld voor wat er gebeurt, maar nieuwe gegevens wijzen op een theorie die de meest waarschijnlijke oorzaak kan zijn: de zeeën van Titan blazen met stikstof, waardoor eilandenachtige formaties ontstaan.
De zee van de bevroren maan bestaat niet uit water. Titanium is zo koud (-290 ° F of -179 ° C) dat het alleen zeeën van vloeibare koolwaterstoffen kan bevatten, zoals methaan en ethaan. De gecombineerde missies van Cassini en Huygens bepaalden dat het koude vloeibare methaanregen was die uit de lucht viel en zich ophoopt in rivieren, meren en zeeën. Maar hoe kunnen 'eilanden' zich in zo'n omgeving vormen? Een recent experiment van wetenschappers van het Jet Propulsion Laboratory simuleerde de omstandigheden op Titan. Hij toonde aan dat zelfs kleine transformaties in temperatuur, luchtdruk of samenstelling kunnen leiden tot de snelle afgifte van stikstof uit een oplossing, die lijkt op een bruisende fontein die ontstaat wanneer een fles champagne of een blik cola wordt geopend.
"Wanneer fluïdums die rijk zijn aan methaan worden gemengd met sterke ethaanregen, of wanneer methaanafvoerrivieren het ethaanmeer tegenkomen, zal stikstof minder snel in oplossing blijven", aldus Michael Malaska van JPL, die aan het hoofd staat.
"Het belangrijkste idee is dat veel bellen (of andere verschijnselen) een signaal zouden geven van hetzelfde type als vaste aarde," voegde Malaska eraan toe. - "De radar wordt gereflecteerd door de bubbels en geeft een soortgelijke handtekening weer."
Dit is een infraroodweergave van de maan van Saturnus Titan, waargenomen door een NASA Cassini-ruimtevaartuig. Het werd gevangen tijdens de vlucht van "T-114" op 13 november 2015.
Onderzoek heeft aangetoond dat een aanzienlijke hoeveelheid stikstof kan vrijkomen wanneer koolwaterstoffen worden gemengd, evenals wanneer de temperatuur verandert. De lucht (exsolutie - scheiding) veroorzaakt door luchtbellen kan behoorlijk grote functies creëren die onder de reikwijdte van de gereedschappen van Cassini vielen. "Aanzienlijke hoeveelheden stikstofgas worden vrijgemaakt uit Titan's meervloeistoffen wanneer het wordt verwarmd en worden ook geabsorbeerd wanneer het wordt afgekoeld," schreef het team in zijn artikel in het Icarus-magazine. "De dichtheid van meervloeistoffen zal afhangen van het oplossen van stikstof. Het model laat ook zien dat het mengen van twee cryogene vloeistoffen met verschillende samenstelling kan leiden tot de uitstoot van grote hoeveelheden stikstofgas, wat belangrijk is voor meervloeistoffen, bellenformaties en geologische verschijnselen. "
"Nadat we de oplosbaarheid van stikstof hadden onderzocht, waren we ervan overtuigd dat bubbels zich daadwerkelijk in de zeeën zouden kunnen vormen en zouden er meer kunnen zijn dan we hadden verwacht", zegt Jason Hofgartner van JPL, een co-onderzoeker van het Cassini radarteam en co-auteur van het onderzoek.
NASA merkte op dat een dergelijke koolzuurhoudende vloeistof ook problemen zou kunnen veroorzaken voor mogelijke toekomstige vluchten naar Titan, vooral voor ruimtevaartuigen die zouden kunnen varen of door de zeeën van Titan zouden kunnen varen. Overmatige warmte die door het apparaat wordt gegenereerd, kan het proces van de vorming van luchtbellen rond de onderdelen ervan starten. Dit kan bijvoorbeeld van invloed zijn op schroeven die worden gebruikt voor verplaatsing, waardoor het moeilijk wordt om de stabiliteit van de sonde te regelen of te handhaven.
De missie van Cassini zal in september eindigen. Toen de sonde Saturnus naderde, kreeg het team een fantastisch beeld van de manen en ringen van de planeet. Met een nabije baan kun je ook meer onderzoek doen naar Titan en nieuwe foto's maken van de functies van de maan.
Twitter by Carolyn Porco: "Cassini's nieuwe banen maken het gemakkelijker om door de mist van Titan heen te kijken. Voila ... van de zee en het meer van vloeibaar methaan. "
Sommige van de meren op Titan zijn zo groot als de Grote Meren in de VS of de Kaspische Zee, gelegen tussen Europa en Azië. Cassini ving zelfs het zonlicht op dat flitste vanuit een van de meren, met hints van golven in andere meren.
Cassini maakt zijn laatste dichte vlucht naar Titan (127e manoeuvre) op 22 april. Het ruimtevaartuig zal voor de laatste keer een radarstraal uitvoeren over de noordelijke zeeën van Titan. Het team heeft de komende observatie gepland, zodat als deze keer magische eilandkenmerken worden gevonden, hun helderheid nuttig kan zijn voor het identificeren van bellen, golven en zwevende of statische lichamen.
Cassini begint de laatste serie van 22 duiken door de opening tussen Saturnus en de binnenste ringen - de grote finale van Cassini.
De 15-jarige missie eindigt met een testduik in de atmosfeer van Saturnus op 15 september.
