Mô tả của một nghệ sĩ về một hồ nước gần cực bắc của Titan.
(Ảnh: © NASA / JPL-Caltech)
Champagne được cho là sủi bọt. Thế là tắm bọt. Nhưng một hỗn hợp được thiết kế để bắt chước các hồ nước lạnh lẽo trên mặt trăng ngoài hành tinh? Điều đó đáng ngạc nhiên hơn một chút. Đặc biệt là khi những bong bóng đó bay ra khỏi hư không và nổ tung.
Nhưng đó là những gì Kendra Farnsworth và các đồng nghiệp của cô đã tìm thấy trong một loạt các thí nghiệm được thiết kế để giúp nhóm nghiên cứu hiểu được các hợp chất như những chất được tìm thấy trên bề mặt của Mặt trăng lớn nhất của sao Thổ, Titan, tương tác. Thuận tiện, phát hiện bong bóng tình cờ có thể giúp giải thích một trong những bí ẩn được phát hiện bởi Nhiệm vụ Cassini của NASA - "hòn đảo ma thuật", những mảng sáng trên hình ảnh radar đột nhiên biến mất.
"[Tôi] vấp phải bong bóng: Lúc đầu, nó không phải là mục tiêu chính của nghiên cứu nhưng nó là một trong những kết quả thực sự đáng ngạc nhiên", Farnsworth, một sinh viên tiến sĩ về khoa học hành tinh tại Đại học Arkansas và là tác giả chính về một bài báo mới mô tả nghiên cứu, nói với Space.com. "Bong bóng đã được dự đoán trên Titan, nhưng không ai thực sự nhìn thấy chúng hoặc tạo ra chúng trong phòng thí nghiệm vào thời điểm đó. "
Dự đoán sủi bọt của Titan là một trong ba lời giải thích khả dĩ mà các nhà khoa học có thể đưa ra cho sự biến mất "hòn đảo ma thuật"trong dữ liệu Cassini, phải là các cấu trúc nhất thời phản xạ ánh sáng nhiều hơn môi trường xung quanh. Nhưng một tín hiệu tương tự có thể được gây ra bởi sóng và các nhà khoa học không có quan sát họ cần phải chắc chắn hiện tượng đó là gì.
Trước khi bong bóng xuất hiện trong cuộc sống của cô, Farnsworth đang thực hiện hai thí nghiệm khác nhau trong một căn phòng cao 6 feet đặc biệt được thiết kế để mô phỏng nhiệt độ lạnh hơn nhiều và áp suất cao hơn một chút trên Titan trong phòng thí nghiệm trên mặt đất.
Trong thí nghiệm nơi các bong bóng xuất hiện lần đầu tiên, Farnsworth đã đặt ra để đo lượng khí nitơ sẽ hòa tan trong các hỗn hợp khác nhau của metan lỏng và etan, các hợp chất hữu cơ tạo nên hệ thống mưa, hồ và biển kỳ lạ giống như Trái đất của Titan. Khi cô sưởi ấm những cái ao này từ điểm lạnh nhất của chúng, lạnh hơn nhiệt độ bề mặt hiện đại của Titan, Farnsworth nhận thấy những bong bóng nhỏ sẽ rắn lên bề mặt.
Nhưng điều ngạc nhiên thực sự đến trong một thí nghiệm khác, Farnsworth cho biết, một nghiên cứu dựa trên việc từ từ thêm ethane lỏng vào metan lỏng tại Bề mặt Titan nhiệt độ. Thí nghiệm dường như đang diễn ra - cho đến khi nó không xảy ra.
"Tại một số thời điểm, các bong bóng nổ tung và xuất hiện và đập vào máy ảnh của tôi; tôi không thể nhìn thấy bất cứ thứ gì từ máy ảnh của mình", Farnsworth nói. "Tôi thích, 'Đợi một chút, tôi không mong đợi điều này.'" Đột nhiên, bản thân các phép chuẩn độ không thú vị như hiện tượng bong bóng, với tất cả sự kỳ lạ của nó. Cô và các đồng nghiệp của mình tiếp tục thử nghiệm các giải pháp mặt trăng để cố gắng hiểu các điều kiện tạo ra bong bóng.
Đặc biệt thú vị với Farnsworth là kịch bản hơi ấm hơn có nghĩa là bắt chước Titan hiện đại. Trong các thí nghiệm này, nhóm nghiên cứu nhận thấy, hai yếu tố phải thay đổi đồng thời: nhiệt độ của chất lỏng và tỷ lệ tương đối của metan và etan. Sự kết hợp của các thay đổi sẽ đưa hỗn hợp từ tĩnh lặng đến một bong bóng.
"Không có gì và chúng nổ tung," Farnsworth nói. "Chúng bạo lực hơn chúng ta từng mong đợi."
Do sự kết hợp của những thay đổi cần thiết, Farnsworth hy vọng rằng những vụ nổ này chỉ xảy ra ở những nơi rất cụ thể trên bề mặt Titan, có lẽ trong các hồ chứa dưới lòng đất hoặc nơi một con sông gặp hồ.
"Nó có thể rất bình tĩnh hoàn toàn và đôi khi bạn chỉ cần có một vụ nổ bong bóng", cô nói. "Nó sẽ rất vui."
Nghiên cứu được mô tả trong một tờ giấy xuất bản ngày 3 tháng 12 trên tạp chí Geophysical Research Letters.
- NASA có thể quyết định trong năm nay sẽ hạ cánh một người không người lái trên Mặt trăng Titan của sao Thổ
- Hình ảnh tuyệt vời: Titan, Mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ
- Lượt xem rực rỡ cho thấy bề mặt của Sao Thổ Titan Titan chưa từng có
