นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบรายละเอียดใหม่ที่แปลกประหลาดเกี่ยวกับทะเลสาบมีเธนของไททัน

ภารกิจของ Cassiniดาวเสาร์และดวงจันทร์ของมันก็หมดลงในปี 2560 เมื่อมีการส่งยานอวกาศพุ่งเข้าไปในยักษ์แก๊สเพื่อตอบสนองจุดสิ้นสุด แต่ยังมีข้อมูลจำนวนมากจากภารกิจเพื่อให้นักวิทยาศาสตร์ไม่ว่าง ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานกับข้อมูล Cassini ได้ทำการค้นพบที่น่าประหลาดใจ:ไททันทะเลสาบที่เต็มไปด้วยก๊าซมีเทนนั้นลึกกว่าและแปลกกว่าที่คาดไว้

ไททันเป็นโลกที่ผิดปกติ มันเป็นร่างกายเดียวนอกเหนือจากโลกที่มีของเหลวบนพื้นผิวของมัน

นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าดวงจันทร์อื่น ๆ ของระบบสุริยะเช่น Enceladus และ Europa มีมหาสมุทรเหลว แต่มหาสมุทรเหล่านั้นเป็นมหาสมุทรใต้ผิวดิน เฉพาะไททันเท่านั้นที่มีทะเลสาบไฮโดรคาร์บอนเหลว

ในระหว่างการบินสุดท้ายของ Cassini ของ Titan มันมุ่งเป้าไปที่เรดาร์ของมันดวงจันทร์ทะเลสาบเหลว ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าทะเลสาบเหล่านั้นลึกถึง 100 เมตร (300 ฟุต) ข้อมูลจากวันสุดท้ายเหล่านั้นยังให้แสงใหม่ในวัฏจักรไฮโดรคาร์บอนของไททัน

การศึกษารายละเอียดผลลัพธ์เหล่านี้มาจากเอกสารสองฉบับที่ตีพิมพ์ในดาราศาสตร์ธรรมชาติ- ครั้งแรกคือ "ทะเลสาบลึกและมีเธนที่อุดมไปด้วยไททัน"คุณลักษณะการศึกษาดังกล่าวเป็นผู้นำผู้เขียน Marco Mastrogiuseppe นักวิทยาศาสตร์เรดาร์ Cassini ที่ Caltech ใน Pasadena, California

การศึกษาครั้งที่สองเรียกว่า "กรณีสำหรับการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวตามฤดูกาลที่ Lake District ของ Titan"คุณสมบัติผู้เขียนนำแชนนอนแม็คเคนซี่นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์จอห์นฮอปกินส์ในลอเรลรัฐแมริแลนด์

เกี่ยวกับทะเลสาบลึกเหล่านั้น

ข้อมูลจากนักเดินทางโพรบให้คำใบ้ครั้งแรกของเราว่าไททันมีทะเลสาบเหลว แต่ข้อมูลนั้นเป็นเพียงการอนุมาน: มันแสดงให้เห็นว่าไททันมีเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับพวกเขาที่จะมีอยู่

มันจะต้องเย็นมากสำหรับไฮโดรคาร์บอนที่จะมีอยู่ในสถานะของเหลว หลังจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลไปแล้วมันก็ให้หลักฐานโดยตรงว่าทะเลสาบอยู่ที่นั่นประมาณปี 2538 การสังเกตอื่น ๆ สนับสนุนแนวคิดเช่นกัน

แต่ในวันแรก ๆ ของสมมติฐานของ Titan Lakes เราไม่แน่ใจว่ามันมีทะเลสาบหรือมหาสมุทรที่ใหญ่กว่ามากแคสซินีมาถึงดาวเสาร์ในปี 2004 และแม้ว่ามันจะไม่เห็นทะเลสาบเหลวใด ๆ ทันที แต่ในที่สุดก็พบพวกเขาที่เสาซึ่งนักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าพวกเขาอาจมีอยู่

ตั้งแต่นั้นมามีทะเลสาบและทะเลจำนวนมากถูกพบในไททันและมีภาพมากมาย

นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับไททันโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากภารกิจของ Cassini แต่การศึกษาใหม่เหล่านี้กำลังดำเนินต่อไป และพวกเขากำลังบอกเรามากกว่าแค่ความลึกของไททันทะเลไฮโดรคาร์บอน-

เรารู้อยู่แล้วว่าทะเลเหนือเต็มไปด้วยมีเธน แต่นักวิทยาศาสตร์รู้สึกประหลาดใจที่พบว่าทะเลสาบขนาดเล็กกว่านั้นเต็มไปด้วยมีเธนเช่นกันซึ่งพวกเขาคาดว่าจะพบอีเทนซึ่งเป็นไฮโดรคาร์บอนที่หนักกว่า ผลลัพธ์ที่ได้ทำให้เกิดแสงสว่างใหม่ในวัฏจักรไฮโดรคาร์บอนของไททัน

วัฏจักรไฮโดรคาร์บอนบนไททันทำงานคล้ายกับวัฏจักรอุทกวิทยาบนโลก ในทั้งสองกรณีการระเหยก่อตัวเป็นเมฆซึ่งในที่สุดก็ตกลงไปที่พื้นผิวทำให้เกิดแม่น้ำที่ไหลเข้าสู่ทะเลสาบไฮโดรคาร์บอน

บนไททันของเหลวจะถูกระเหยไปใกล้บริเวณเส้นศูนย์สูตรจากนั้นฝากเป็นของเหลวที่บริเวณขั้วโลก

“ ทุกครั้งที่เราค้นพบ Titan Titan จะลึกลับมากขึ้นเรื่อย ๆ ” Marco Mastrogiuseppe นักวิทยาศาสตร์นำนักวิทยาศาสตร์ Cassini Radar ที่ Caltech ในพาซาดีนารัฐแคลิฟอร์เนียกล่าว

"แต่การวัดใหม่เหล่านี้ช่วยให้คำตอบสำหรับคำถามสำคัญสองสามข้อตอนนี้เราสามารถเข้าใจอุทกวิทยาของไททันได้ดีขึ้น"

แต่รอ. มันได้รับความแปลกประหลาด

ไททันแปลก ๆ มันมีคุณสมบัติที่ดินที่แกะสลักในลักษณะเดียวกับที่พวกเขาอยู่บนโลก แต่ด้วยไฮโดรคาร์บอนเหลว แต่มันแตกต่างกันไปในหลาย ๆ ทาง

ข้อมูลใหม่แสดงให้เห็นว่าวัฏจักรไฮโดรคาร์บอนที่ด้านหนึ่งของภูมิภาคขั้วโลกเหนือนั้นแตกต่างจากอีกด้านหนึ่ง

ทางฝั่งตะวันตกของไททันมีทะเลสาบขนาดเล็กบางแห่งมีขนาดไม่เกิน 16 กิโลเมตร (10 ไมล์) พวกเขาอยู่เหนือระดับน้ำทะเลตั้งอยู่บนเนินเขาขนาดใหญ่และที่ราบสูง ข้อมูลวาดภาพอื่น ๆ ของ mesas และ buttes ที่ยื่นออกมาหลายร้อยฟุตเกินกว่าสภาพแวดล้อมด้วยทะเลสาบไฮโดรคาร์บอนลึกด้านบน

อย่างไรก็ตามด้านตะวันออกของไททันมีทะเลขนาดใหญ่ที่มีหุบเขาและหมู่เกาะ ทำไมถึงแตกต่างกันมาก?

“ ราวกับว่าคุณมองลงไปที่ขั้วโลกเหนือของโลกและจะเห็นว่าอเมริกาเหนือมีสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงสำหรับร่างกายของเหลวมากกว่าเอเชีย” โจนาธาน Lunine ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าว

มันอาจลงมาที่ธรณีวิทยาพื้นฐาน นักวิทยาศาสตร์คิดว่าพวกเขาเกิดขึ้นเมื่อหินปูนโดยรอบของน้ำแข็งและสารอินทรีย์ที่เป็นของแข็งละลายทางเคมีและยุบ

มันคล้ายกับพื้นที่ทางโลกบางแห่งในเยอรมนีสหรัฐอเมริกาและสถานที่อื่น ๆ ที่มีคุณสมบัติเรียกKarsticทะเลสาบจะเกิดขึ้นเมื่อน้ำละลายหินปูนหินปูน

ข้อมูลใหม่ยังแสดงให้เห็นว่า Titan อาจมีทะเลสาบชั่วคราว ทั้งข้อมูลเรดาร์และอินฟราเรดแสดงทะเลสาบเหล่านี้โดยระดับของเหลวของพวกเขาผันผวนอย่างมีนัยสำคัญในช่วงเวลาสั้น ๆ

แชนนอนแม็คเค็นซี่ผู้แต่งนำ "กรณีสำหรับการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวตามฤดูกาลที่ Lake District ของ Titan" คิดว่าการเปลี่ยนแปลงที่ขับเคลื่อนด้วยฤดูกาลอธิบายทะเลสาบชั่วคราวเหล่านี้

“ ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือคุณสมบัติชั่วคราวเหล่านี้อาจเป็นของเหลวที่ตื้นขึ้นซึ่งตลอดช่วงฤดูระเหยและแทรกซึมเข้าไปในใต้ผิวดิน” เธอกล่าว

เมื่อนำมารวมกันเอกสารทั้งสองวาดภาพของวัฏจักรไฮโดรคาร์บอนบนไททันที่ฝนไฮโดรคาร์บอนกินทะเลสาบซึ่งอาจมีการระเหย แต่ไม่ใช่แค่การระเหย ของเหลวบางส่วนน่าจะซึมเข้าไปในใต้ผิวดินซึ่งจะทำให้อ่างเก็บน้ำของไฮโดรคาร์บอนเหลวใต้พื้นผิว

คุณลักษณะพื้นผิวของไททันถูกปกคลุมไปด้วยบรรยากาศที่มีความหนาและไม่สามารถมองเห็นได้ของดวงจันทร์ข้อมูลที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาเหล่านี้ถูกรวบรวมโดยเรดาร์ส่วนใหญ่ได้รับส่วนใหญ่ที่ได้รับในช่วงการบินใกล้ดวงจันทร์ครั้งสุดท้ายของ Cassini ในเดือนเมษายน 2017

ทีม Cassini รู้ว่านี่เป็นโอกาสสุดท้ายของพวกเขาในการดูทะเลสาบเล็ก ๆ ของไททันและพวกเขารู้สึกว่าพวกเขาทำสิ่งที่ดีที่สุด

“ นี่คือไชโยสุดท้ายของ Cassini ที่ Titan และมันก็เป็นความสำเร็จจริงๆ” Lunine กล่าว

บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกโดยจักรวาลวันนี้- อ่านบทความต้นฉบับ-