عندما زار مسبار Huygens التابع لوكالة الفضاء الأوروبية قمر زحل تيتان الشهر الماضي ، هبط المسبار عبر السحب الرطبة. صورت القنوات النهرية والشواطئ والأشياء التي تشبه الجزر. أخيرًا ، نزل من خلال الضباب المتطاير ، هبط Huygens في الوحل.
لجعل القصة الطويلة قصيرة ، تيتان مبلل.
لم يكن كريستيان هيجنز متفاجئًا قليلاً. في عام 1698 ، قبل ثلاثمائة عام من مغادرة مسبار Huygens الأرض ، كتب الفلكي الهولندي هذه الكلمات:
"بما أنه من المؤكد أن الأرض والمشتري لديهم الماء والغيوم ، فلا يوجد سبب يجعل الكواكب الأخرى بدونها. لا يمكنني القول أنهم من نفس الطبيعة تمامًا بمياهنا ؛ ولكن يجب أن تكون سائلة يتطلب استخدامها ، كما يفعل جمالهم أن يكونوا واضحين. سيتم تجميد مياهنا هذه ، في المشتري أو زحل ، على الفور بسبب المسافة الشاسعة للشمس. لذلك يجب أن يكون لكل كوكب مياهه الخاصة به مثل هذا المزاج غير عرضة لفروست ".
اكتشف هيغنز تيتان في عام 1655 ، وهذا هو سبب تسمية المسبار من بعده. في تلك الأيام ، كان تيتان مجرد دبوس ضوئي في تلسكوب. لم يستطع Huygens رؤية غيوم تيتان ، حاملاً بالمطر ، أو تلال تيتان ، المنحوتة بالسوائل المتدفقة ، لكنه كان لديه خيال جيد.
"ماء" تيتان هو ميثان سائل ، CH4 ، معروف على الأرض باسم الغاز الطبيعي. يتم تجميد مياه الأرض العادية ، H2O ، صلبة على Titan حيث تكون درجة حرارة السطح 290 درجة فهرنهايت تحت الصفر. الميثان ، من ناحية أخرى ، هو سائل متدفق ، من "مزاج غير قابل للتجميد".
جوناثان لونين ، أستاذ في جامعة أريزونا ، وعضو في فريق علوم المهمة Huygens. يعتقد هو وزملاؤه أن Huygens هبطت في ما يعادل Titan في أريزونا ، وهي منطقة جافة في الغالب مع مواسم رطبة قصيرة ولكنها شديدة.
يقول لونين: "تبدو قنوات النهر بالقرب من مسبار Huygens فارغة الآن" ، لكن السوائل كانت موجودة مؤخرًا. الصخور الصغيرة المنتشرة حول موقع الهبوط مقنعة: إنها ناعمة ومستديرة مثل صخور النهر على الأرض ، و "تجلس في منخفضات صغيرة محفورة ، على ما يبدو ، عن طريق اندفاع السوائل".
قد يكون مصدر كل هذه الرطوبة هو المطر. جو تيتان "رطب" ، ويعني أنه غني بالميثان. لا أحد يعرف عدد المرات التي تمطر فيها ، "ولكن عندما يحدث ذلك ،" يقول لونين ، "كمية البخار في الغلاف الجوي عدة مرات في الغلاف الجوي للأرض ، لذا يمكنك الحصول على زخات شديدة."
وربما أقواس قزح أيضًا. "المكونات التي تحتاجها لقوس قزح هي ضوء الشمس وقطرات المطر. يقول خبير البصريات الجوية ليس كاولي أن تيتان لديها كليهما.
على الأرض ، تتكون أقواس قزح عندما يرتد ضوء الشمس داخل وخارج قطرات الماء الشفافة. تعمل كل قطرة مثل المنشور ، وتنشر الضوء إلى طيف الألوان المألوف. في تيتان ، تتشكل أقواس قزح عندما يرتد ضوء الشمس داخل وخارج قطرات الميثان ، التي تكون شفافة ، مثل قطرات الماء.
"جمالهم [يتطلب] أن يكونوا واضحين ..."
يشير كاولي إلى أن "قوس قزح الميثان سيكون أكبر من قوس قزح الماء" ، مع نصف قطر أساسي يبلغ على الأقل 49 درجة مئوية للميثان مقابل 42.5 درجة مئوية للمياه. وذلك لأن مؤشر انكسار الميثان السائل (1.29) يختلف عن مؤشر الماء (1.33). " ومع ذلك ، سيكون ترتيب الألوان هو نفسه: أزرق من الداخل وأحمر من الخارج ، مع تلميح عام عن اللون البرتقالي بسبب سماء تيتان البرتقالية.
مشكلة واحدة: قوس قزح تحتاج إلى ضوء الشمس المباشر ، ولكن سماء تيتان ضبابية للغاية. يقول كاولي: "قد تكون أقواس قزح مرئية على تيتان نادرة". من ناحية أخرى ، قد تكون أقواس قزح بالأشعة تحت الحمراء شائعة.
يوضح عالم الغلاف الجوي بوب ويست من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا: "إن الغلاف الجوي لتيتان واضح في الغالب عند أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء. هذا هو السبب في أن المركبة الفضائية كاسيني تستخدم كاميرا الأشعة تحت الحمراء لتصوير تيتان ". لن تواجه أشعة الشمس تحت الحمراء صعوبة تذكر في اختراق الهواء الضبابي وصنع أقواس قزح. أفضل طريقة لرؤيتها: نظارات الرؤية الليلية بالأشعة تحت الحمراء.
كل هذا الحديث عن المطر وأقواس قزح والطين يجعل الميثان السائل يبدو مثل الماء العادي. ليست كذلك. خذ بعين الاعتبار ما يلي:
كثافة غاز الميثان السائل هي فقط حوالي نصف كثافة الماء. هذا شيء ، على سبيل المثال ، يجب على صانع القوارب على Titan أن يأخذ في الاعتبار. تطفو القوارب عندما تكون أقل كثافة من السائل الموجود تحتها. يجب أن يكون القارب تيتان خفيفًا جدًا ليطفو في بحر الميثان السائل. (إنها ليست مجنونة كما تبدو. سيرغب المستكشفون المستقبليون في زيارة تيتان ويمكن أن تكون القوارب طريقة جيدة للتجول.)
يحتوي الميثان السائل أيضًا على لزوجة منخفضة (أو "gooiness") وتوتر سطحي منخفض. انظر الجدول أدناه. التوتر السطحي هو ما يعطي الماء جلده المطاطي ، وعلى الأرض ، يسمح لبق الماء أن يتزلج عبر البرك. حشرة مائية على تيتان ستغرق على الفور في بركة من الميثان الهش. على الجانب المشرق ، قد تسمح جاذبية تيتان المنخفضة ، جاذبية الأرض السابعة فقط ، للمخلوق بالخروج مرة أخرى.
العودة إلى القوارب: يجب أن تكون المراوح التي تحول الميثان عريضة جدًا "لالتقاط" ما يكفي من السائل الرقيق للدفع. يجب أيضًا أن تكون مصنوعة من مواد خاصة مقاومة للتشقق في درجات الحرارة المبردة.
واحترس من تلك الأمواج! قام العلماء الأوروبيون جون زارنيكي ونديم غفور بحساب ما يمكن أن تكون عليه موجات الميثان على تيتان: أطول سبع مرات من موجات الأرض النموذجية (ويرجع ذلك أساسًا إلى انخفاض جاذبية تيتان) وثلاث مرات أبطأ ، "مما يعطي راكبي الأمواج رحلة برية" ، كما يقول غفور.
أخيرًا وليس آخرًا ، الميثان السائل قابل للاشتعال. لا يشتعل تيتان في النار لأن الغلاف الجوي يحتوي على القليل جدًا من الأكسجين - وهو مكون رئيسي للاحتراق. إذا قام المستكشفون بزيارة تيتان في أحد الأيام ، فسيتعين عليهم توخي الحذر مع خزانات الأكسجين الخاصة بهم ومقاومة الرغبة في إخماد الحرائق باستخدام "الماء".
أقواس قزح بالأشعة تحت الحمراء ، موجات شاهقة ، البحار تستدعي البحارة. لم يرَ Huygens أيًا من هذه الأشياء قبل أن تنهار في الوحل. هل هم حقاً موجودون؟
"... لا يوجد سبب يجعل الكواكب الأخرى بدونها."
المصدر الأصلي: [بريد إلكتروني محمي]
