قال عالم الكواكب بجامعة أريزونا إن كاسيني هيغنز قدمت أدلة جديدة حول سبب امتلاك تيتان غلافًا جويًا ، مما يجعلها فريدة من نوعها بين جميع أقمار النظام الشمسي.
قال جوناثان آي لونين ، العالم متعدد التخصصات في مسبار هيغنز التابع لوكالة الفضاء الأوروبية الذي هبط على تيتان الشهر الماضي ، إن العلماء يمكنهم الاستدلال من نتائج كاسيني-هيغنز أن تيتان يحتوي على الأمونيا.
قال لونين: 'أعتقد أن ما يتضح من البيانات هو أن تيتان قد تراكمت أو حصلت على كميات كبيرة من الأمونيا ، وكذلك المياه'. 'في حالة وجود الأمونيا ، فقد تكون مسؤولة عن إعادة تسطيح أجزاء كبيرة من تيتان.'
ويتوقع أن أجهزة كاسيني ستجد أن تيتان بها طبقة ماء والأمونيا السائلة تحت سطحها الجليدي المائي الصلب. سترى كاسيني - من المحتمل أن يكون رادار كاسيني قد شاهد بالفعل - الأماكن التي اندلعت فيها الأمونيا السائلة وطين الماء من البراكين شديدة البرودة وتدفق عبر المناظر الطبيعية لتيتان. يمكن أن تكون الأمونيا في الخليط السميك الذي يتم إطلاقه بهذه الطريقة ، والذي يسمى 'البراكين الجليدية' ، مصدرًا للنيتروجين الجزيئي ، وهو الغاز الرئيسي في الغلاف الجوي لتيتان.
أبلغ لونين وخمسة علماء آخرين من كاسيني عن أحدث النتائج من مهمة كاسيني-هيغنز في اجتماع الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم في واشنطن العاصمة اليوم (19 فبراير).
قام رادار كاسيني بتصوير ميزة تشبه التدفق البازلتى على الأرض عندما مرت لأول مرة بالقرب من تيتان في أكتوبر 2004. يعتقد العلماء أن تيتان له قلب صخري محاط بطبقة علوية من جليد الماء العسر. قال لونين إن الأمونيا في السائل البركاني في تيتان من شأنها أن تخفض نقطة تجمد الماء ، وتقلل من كثافة السائل ، لذا ستكون قادرة على الطفو مثل جليد الماء ، وتزيد اللزوجة إلى ما يقرب من تلك الموجودة في البازلت. 'الميزة التي شوهدت في بيانات الرادار تشير إلى أن الأمونيا تعمل على تيتان في البراكين الجليدية.'
أخذ كل من مطياف الكتلة الأيونية المحايدة من كاسيني ومقياس مطياف الكتلة الكروماتوجرافي للغاز من Huygen عينات من الغلاف الجوي لتيتان ، وتغطي الغلاف الجوي العلوي نزولاً إلى السطح.
قال توبياس أوين من جامعة هاواي ، عالم كاسيني متعدد التخصصات وعضو الفريق العلمي في GCMS ، إن لم يكتشف أي منهما الشكل غير المشع للأرجون. يشير ذلك إلى أن اللبنات الأساسية ، أو 'الكواكب الصغيرة' التي شكلت تيتان احتوت على النيتروجين في الغالب على شكل أمونيا.
قال لونين إن مدار تيتان غريب الأطوار ، وليس الدائري ، يمكن تفسيره من خلال الطبقة السائلة تحت سطح القمر. سينشر غابرييل توبي من جامعة نانت (فرنسا) ولونين وآخرون مقالاً حول هذا الموضوع في العدد القادم من إيكاروس.
قال لونين: 'الشيء الوحيد الذي لم يكن بإمكان تيتان فعله خلال تاريخه هو أن يكون لديه طبقة سائلة تتجمد بعد ذلك ، لأنه أثناء عملية التجميد ، كان معدل دوران تيتان سيرتفع كثيرًا'. 'لذلك لم يكن لدى Titan مطلقًا طبقة سائلة في داخله - وهو أمر يصعب للغاية ملاحظته ، حتى بالنسبة لجسم مائي نقي ، لأن طاقة التراكم كانت ستؤدي إلى ذوبان الماء - أو أن هذه الطبقة السائلة قد تم الحفاظ عليها حتى اليوم . والطريقة الوحيدة للحفاظ على تلك الطبقة السائلة حتى الوقت الحاضر هي وجود الأمونيا في الخليط '.
رصد رادار كاسيني حفرة بحجم ولاية أيوا عندما حلقت على بعد 1577 كيلومترًا (980 ميلًا) من تايتان يوم الثلاثاء 15 فبراير. التي أصدرتها وكالة ناسا في إحاطة إخبارية من AAAS اليوم. 'الفوهات ذات التأثير الكبير على الأرض هي أماكن جميلة للحصول على أنظمة مائية حرارية. ربما يمتلك تيتان نوعًا من نظام 'ميثان حراري' مشابه '.
نتائج الرادار التي تظهر القليل من الحفر الصدمية تتفق مع الأسطح حديثة النشأة. قال لونين: 'هذا يعني أن فوهات تيتان إما يتم طمسها عن طريق الظهور ، أو يتم دفنها بواسطة المواد العضوية'. 'نحن لا نعرف ما هي الحالة.' يعتقد الباحثون أن جزيئات الهيدروكربون التي تملأ الغلاف الجوي الضبابي لتيتان تسقط من السماء وتغطي الأرض تحتها. وأشار لونين إلى أنه إذا حدث هذا خلال تاريخ تيتان ، فسيكون لدى تيتان 'أكبر خزان هيدروكربوني من أي من الأجسام الصلبة في النظام الشمسي'.
وأضاف لونين أنه بالإضافة إلى السؤال عن سبب وجود غلاف جوي لتيتان ، هناك سؤالان آخران عظيمان حول قمر زحل العملاق.
السؤال الثاني هو مقدار الميثان الذي تم تدميره عبر تاريخ تيتان ، ومن أين يأتي كل هذا الميثان. لطالما عرف المراقبون من الأرض والفضاء أن الغلاف الجوي لتيتان يحتوي على الميثان والإيثان والأسيتيلين والعديد من المركبات الهيدروكربونية الأخرى. ضوء الشمس يدمر الميثان بشكل لا رجعة فيه في الغلاف الجوي العلوي لتيتان لأن الهيدروجين المنطلق يهرب من الجاذبية الضعيفة لتيتان ، تاركًا الإيثان والهيدروكربونات الأخرى وراءه.
عندما قام مسبار Huygens بتدفئة سطح تيتان الرطب حيث هبط ، استنشقت أدواته نفحة من غاز الميثان. هذا دليل قوي على أن مطر الميثان يشكل شبكة معقدة من قنوات الصرف الضيقة التي تمتد من المرتفعات الأكثر إشراقًا إلى المناطق المظلمة المنخفضة. توثق الصور المأخوذة من تجربة مقياس الإشعاع الطيفي التي يقودها UA ، ميزات تيتان الانسيابية.
السؤال الثالث - الذي لم تكن كاسيني مهيأة للإجابة عليه - يدعو لونين السؤال 'الفلكي البيولوجي'. نظرًا لأن الميثان السائل ومنتجاته العضوية تتساقط من طبقة الستراتوسفير في تيتان ، إلى أي مدى تقدمت الكيمياء العضوية على سطح تيتان؟ السؤال هو ، كما قال لونين ، 'إلى أي مدى تعتبر أي كيمياء متقدمة محتملة على سطح تيتان ذات صلة على الإطلاق بكيمياء البريبايوتك التي يُفترض أنها حدثت على الأرض قبل الوقت الذي بدأت فيه الحياة؟'
مهمة Cassini-Huygens هي تعاون بين NASA و ESA و ASI ، وكالة الفضاء الإيطالية. يدير مختبر الدفع النفاث (JPL) ، وهو قسم تابع لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا ، مهمة مديرية المهام العلمية التابعة لوكالة ناسا بواشنطن العاصمة ، وقد صمم مختبر الدفع النفاث ويطور ويجمع مركبة كاسيني بينما كانت وكالة الفضاء الأوروبية تدير مسبار هيغنز.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لجامعة أريزونا
