Когато сондата на Европейската космическа агенция Хюйгенс посети лунния титан на Сатурн миналия месец, сондата парашутира през влажните облаци. Той снима речни канали и плажове и неща, които приличат на острови. Накрая, спускайки се през въртелива мъгла, Хюйгенс кацна в кал.
За да направим дълга история, Титан е мокър.
Кристиан Хюгенс не би бил малко изненадан. През 1698 г., триста години преди сондата Хюйгенс да напусне Земята, холандският астроном написа тези думи:
„Тъй като е сигурно, че Земята и Юпитер имат своята вода и облаци, няма причина другите планети да бъдат без тях. Не мога да кажа, че те са с едно и също естество с нашата Вода; но че те трябва да бъдат течни, за да се използва тяхното използване, тъй като красотата им прави това, че са ясни. Тази наша Вода в Юпитер или Сатурн ще бъде замръзнала моментално поради огромното разстояние на Слънцето. Следователно всяка планета трябва да има свои води с такъв нрав, които не подлежат на измръзване. "
Хюйгенс открива Титан през 1655 г., поради което сондата е кръстена на него. В онези дни Титан беше просто щипка светлина в телескоп. Хюйгенс не можеше да види облаците на Титан, бременни от дъжд или хълмовете на Титан, изваяни от бързане на течности, но той имаше добро въображение.
"Водата" на Титан е течен метан, CH4, по-известен на Земята като природен газ. Редовната вода-вода, H2O, ще бъде замразена твърда на Титан, където повърхностната температура е 290o F под нулата. Метанът, от друга страна, е течаща течност с „нрав, който не подлежи на измръзване“.
Джонатан Лунин, професор в университета в Аризона, е член на научния екип на мисията Хюйгенс. Той и неговите колеги смятат, че Хюйгенс е кацнал в еквивалента на Титан на Аризона, предимно суха зона с кратки, но интензивни мокри сезони.
„Каналите на реката в близост до сондата Хюйгенс изглеждат празни“, казва Лунин, но течности има там напоследък, смята той. Малките скали, разположени около площадката за приземяване, са завладяващи: те са гладки и кръгли като речни скали на Земята, и „те седят в малки вдлъбнатини, изкопани, очевидно, от бързащи течности“.
Източникът на цялата тази влажност може да бъде дъжд. Атмосферата на Титан е "влажна", което означава богата на метан. Никой не знае колко често вали, "но когато го прави", казва Лунин, "количеството пара в атмосферата е многократно по-голямо от атмосферата на Земята, така че можете да получите много интензивни душове."
А може би и дъги. „Съставките, от които се нуждаете за дъгата, са слънчева светлина и капки за дъжд. Титан има и двете ”, казва експертът по атмосферна оптика Лес Каули.
На Земята дъгата се образува, когато слънчевата светлина отскача от и прозрачни водни капчици. Всяка капчица действа като призма, разпространявайки светлина в познатия спектър от цветове. На Титан дъгите ще се образуват, когато слънчевата светлина отскача във и извън капчици метан, които, подобно на водни капчици, са прозрачни.
"Тяхната красота [изисква] те да са ясни ..."
„Метановата дъга би била по-голяма от водната дъга“, отбелязва Каули, „с първичен радиус от поне 49o за метан срещу 42,5o за вода. Това е така, защото индексът на пречупване на течния метан (1,29) се различава от този на водата (1,33). " Редът на цветовете обаче би бил един и същ: синьо отвътре и червено отвън, с цялостен оттенък на оранжево, причинено от оранжевото небе на Титан.
Един проблем: дъждите се нуждаят от пряка слънчева светлина, но небето на Титан е много мъгляво. „Видимите дъги на Титан може да са рядкост“, казва Каули. От друга страна, инфрачервените дъги може да са често срещани.
Атмосферният учен Боб Уест от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА обяснява: „Атмосферата на Титан е най-вече чиста при инфрачервени дължини на вълната. Ето защо космическият апарат Касини използва инфрачервена камера, за да снима Титан. " Инфрачервените слънчеви лъчи биха имали малки проблеми при проникването в мътния въздух и правенето на дъги. Най-добрият начин да ги видите: инфрачервени очила „нощно виждане“.
Цялото това говорене за дъжд и дъги и кал прави течен метан да звучи много като обикновена вода. Не е. Помислете следното:
Плътността на течния метан е само около половината от плътността на водата. Това е, да речем, един строител на лодки на Титан би трябвало да вземе предвид. Лодките плават, когато са по-малко гъсти от течността под тях. Лодка на „Титан“ ще трябва да бъде допълнително лека, за да плава в течно метаново море. (Не е толкова лудо, колкото звучи. Бъдещите изследователи ще искат да посетят Титан, а лодките могат да бъдат добър начин да се заобиколят.)
Течният метан също има нисък вискозитет (или „гъстота“) и ниско повърхностно напрежение. Вижте таблицата по-долу. Повърхностното напрежение е това, което придава на водата нейната гумена кожа и на Земята позволява на водните бъгове да се скитат в езера. Водна грешка на Титан бързо би потънала в езерце с неясен метан. От светлата страна ниската гравитация на Титан, само една седма земна гравитация, може да позволи на съществото отново да се изкачи.
Обратно към лодките: Витлата, които се обръщат в метан, трябва да бъдат изключително широки, за да „хванат“ достатъчно тънката течност за задвижване. Те също трябва да бъдат изработени от специални материали, устойчиви на напукване при криогенни температури.
И внимавайте за тези вълни! Европейските учени Джон Зарнечки и Надеем Ghafoor са изчислили какъв може да бъде метановите вълни на Титан: седем пъти по-високи от типичните земни вълни (главно поради ниската гравитация на Титан) и три пъти по-бавни, „давайки на сърфистите дива езда“, казва Ghafoor.
Не на последно място, течният метан е запалим. Титан не се запалва, тъй като атмосферата съдържа толкова малко кислород - ключова съставка за изгаряне. Ако изследователите посетят Титан един ден, те ще трябва да внимават с кислородните си резервоари и да устоят на желанието да потушават пожари с „вода“.
Инфрачервени дъги, извисяващи се вълни, морета, които привличат моряците. Хюйгенс не видя нищо от тези неща, преди да се спусне в калта. Съществуват ли те наистина?
"... няма причина другите планети да останат без тях."
Оригинален източник: [защитен имейл]
