카시니가 토성의 위성 타이탄을 방문 할 준비를 할 때, 연구원들은 에탄이 메탄의 붕괴로 인한 부산물 인 곳을 볼 것을 기대했다. 이 구름은 여름에 에탄을 비가 내린 다음 겨울에 극 주위에 응축되어 얼음으로 축적 될 수 있습니다.
Cassini의 Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS)는 Titan의 북극을 둘러싸고있는 거대한 에탄 구름으로 보이는 것을 감지했습니다. 구름이 아래의 메탄 호수에 에탄 눈송이를 내릴 수 있습니다.
구름은 에탄 구름과 표면 액체의 베일에 대한 증거가 거의없는 과학자들을 혼란스럽게했던 퍼즐을 풀기 위해 필요한 단서일지도 모릅니다. 원래 300 미터 깊이의 바다로 타이탄의 전체 표면을 덮을만큼 충분히 넓다고 생각한 표면 액체 .
Cassini-Huygens 임무가 2004 년에 Titan을 방문하기 전에“우리는 토성의 거대한 달 Titan 표면에 모든 위도 및 광대 한 바다에서 에탄이 많을 것으로 예상했습니다”라고 애리조나 대학의 행성 과학자 Caitlin Griffith는 말했습니다.
타이탄의 대부분 질소 대기에서 태양 자외선이 비가 역적으로 메탄을 분해하기 때문입니다. 에탄올은 메탄이 분해 될 때 가장 많은 부산물입니다. 만약 메탄이 45 억 년 전 타이탄의 대기권을 구성하고 있었는데도 의심 할 이유가 없다면 큰 달은 에탄의 바다로 가득 차있을 것이라고 과학자들은 이론을 세웠다.
NASA의 Cassini 우주선 레이더는 지난 7 월 22 일 Titan의 북극 북극 위도에서 호수를 발견했습니다. 그러나“우리는 Titan의 표면에 호수와 바다가 거의 없다는 것을 알고 있습니다. 그녀는 UA의 Lunar and Planetary Lab의 Robert Brown 교수가 이끄는 UA 기반 Cassini VIMS 팀의 일원입니다.
카시니 (Cassini) 이미지는 타이탄 대기에서 광화학 반응으로 인한 덜 풍부한 고형 침전물이 모래 언덕과 표면에 덮인 분화구를 형성했음을 시사하기 때문에 누락 된 에탄은 더욱 신비 롭다.
VIMS는 2004 년 12 월, 2005 년 8 월 및 2005 년 9 월에 Cassini 플라이 비에서 Titan의 높은 북부 위도를 조사했을 때 Titan의 광대 한 극지 에탄 구름을 처음 탐지했습니다.
VIMS는 권운 구름을 타이탄의 북극권 가장자리에서 30km에서 60km 사이의 고도에서 북쪽 위도 51도에서 69도 사이의 밝은 띠로 감지했습니다. 그리피스는 북극 지역 대부분이 겨울의 그늘에 있고 2010 년까지 완전히 밝아지지 않기 때문에 VIMS는 구름의 일부만을 보았다고 지적했다.
Griffith는“우리의 관찰에 따르면 에탄의 표면 침전물은 이전에 가정 한 것처럼 Titan의 디스크에 전 세계적으로 분포되어있는 것이 아니라 극에서 구체적으로 발견되어야합니다. "티탄의 중위 및 하위에 액체 에탄 바다와 구름이 부족하다고 부분적으로 설명 할 수 있습니다."
“에탄이 비가 내리거나 온도가 충분히 식 으면 북극에 눈이 내린다고 생각합니다. 계절이 바뀌면 겨울 동안 에탄이 남극에서 응축 될 것으로 예상한다”고 Griffith는 말했다. 극좌표 조건이 예측대로 시원하면 에탄이 극지 얼음처럼 축적 될 수 있습니다.
과학자들은 시원한 겨울에 북극의 대기에서 비가 내리고 있다고 과학자들은 메탄에 녹습니다. 그리피스는“극한 겨울에는 저지대가 에탄이 풍부한 메탄 호수를 걸을 것으로 예상한다. "아마도 이들은 최근 Cassini가 이미지 한 호수 일 것입니다."
에탄이 타이탄의 전체 수명 동안 오늘날의 속도로 생산된다면, 총 2km의 에탄이 극에 침전되었을 것입니다. 그리피스는 말했다.
과학자들은 에탄 얼음의 극지방에 대한 직접적인 증거가 없다. 타이탄의 북극은 겨울 어둠에 처해 있으며 카시니 카메라는 아직 반사광에서 그것을 보지 못했습니다. 카시니 카메라는 타이탄의 남극을 촬영했습니다. 그리피스는“이러한 이미지에서 보여지는 형태는 2km의 극지방 아이스 캡을 시사하지 않지만 이미지는 흐름 특성을 보여줍니다.
"우리는 다가오는 달에 더 많은 극지 패스를 만들기 시작할 것"이라고 그녀는 덧붙였다. "내년 말까지 Cassini는 Titan의 첫 극지방 온도 프로파일을 기록 할 것이며 이는 극한의 극한 조건을 알려줄 것입니다."
그리피스는 과학의 현재 (9 월 15 일) 호에 실린“티탄의 극지 에탄올 구름에 대한 증거”기사의 첫 번째 저자입니다. UA의 Paulo Pinteado 및 VIMS 팀장 Robert Brown과 프랑스의 연구원, 캘리포니아 패서 디나의 제트 추진 연구소, 미국 코넬 대학, 미국 지질 조사국, NASA Ames Research Center, 포르투갈 및 독일이 공동 저자입니다.
UA의 그리피스 (Griffith), 핀 테아도 (Pinteado) 및 로버트 쿠 르신 스키 (Robert Kursinski)는 남부 위도에서 타이탄을 잇는 천 마일 길이의 메탄 구름에 대한 연구에서 앞서 협력했다. 그들은 VIMS 이미지를 분석 한 결과, 메탄으로 구성된 고도로 지역화 된 대류 구름이 지구에 뇌우가 형성 될 때 여름에 더위가 발생한다는 결론을 내 렸습니다.
VIMS 기기는 이미지 큐브라는 특수 데이터 세트를 생성하는 이미징 분광계입니다. 여러 색상의 물체 이미지를 동시에 촬영합니다. 일반 비디오 카메라는 3 가지 기본 색상 (빨강, 녹색 및 파랑)으로 이미지를 촬영하고이를 결합하여 육안으로 볼 수있는 이미지를 생성합니다. VIMS 기기는 사람이 볼 수있는 것보다 훨씬 넓은 색상 범위에 걸쳐 352 개의 개별 파장 또는 색상으로 이미지를 촬영합니다. 모든 재료는 독특한 방식으로 빛을 반사합니다. 따라서 임의의 원소 또는 화합물의 분자는 이들이 "시그니처"스펙트럼을 반사하거나 흡수하는 파장으로 식별 될 수 있습니다.
Cassini-Huygens 임무는 NASA, 유럽 우주국 및 이탈리아 우주국의 협력 프로젝트입니다. 캘리포니아 주 파사 데나에있는 캘리포니아 공과 대학 (California Institute of Technology)의 부서 인 제트 추진 연구소 (Jet Propulsion Laboratory)는 NASA의 과학 미션 디렉터 디렉터 워싱턴 워싱턴의 임무를 관리합니다. Cassini 궤도 선과 두 개의 온보드 카메라는 JPL에서 설계, 개발 및 조립되었습니다. 시각 및 적외선 매핑 분광계 팀은 투손 애리조나 대학교에 있습니다.
원본 출처 : University of Arizona News Release
