Cầu vồng trên Titan

Pin
Send
Share
Send

Khi tàu thăm dò của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu từ Huygens đến thăm Sao Thổ Titan vào tháng trước, tàu thăm dò đã nhảy dù qua những đám mây ẩm ướt. Nó chụp ảnh các kênh sông và bãi biển và những thứ trông giống như đảo. Cuối cùng, đi xuống qua sương mù xoáy, Huygens rơi xuống bùn.

Để làm cho một câu chuyện dài ngắn, Titan ướt.

Christian Huygens wouldn đã có một chút ngạc nhiên. Năm 1698, ba trăm năm trước khi tàu thăm dò Huygens rời Trái đất, nhà thiên văn học người Hà Lan đã viết những lời này:

Từ khi kể lại, chắc chắn rằng Trái đất và Sao Mộc có Nước và Mây, không có lý do gì các hành tinh khác nên không có chúng. Tôi có thể nói rằng chúng hoàn toàn giống với Nước của chúng ta; nhưng họ nên sử dụng chất lỏng mà họ yêu cầu, vì vẻ đẹp của họ làm cho họ rõ ràng. Nước này của chúng ta, trong Sao Mộc hoặc Sao Thổ, sẽ bị đóng băng ngay lập tức bởi lý do khoảng cách rộng lớn của Mặt trời. Do đó, mọi hành tinh đều phải có Vùng nước nóng nảy như vậy không chịu trách nhiệm với Frost.

Huygens đã phát hiện ra Titan vào năm 1655, đó là lý do tại sao đầu dò được đặt theo tên ông. Vào thời đó, Titan chỉ là một nhúm ánh sáng trong kính viễn vọng. Huygens không thể nhìn thấy những đám mây Titan, có mưa, hay sườn đồi Titan, được điêu khắc bằng chất lỏng ào ạt, nhưng anh có một trí tưởng tượng tuyệt vời.

Nước Titan Titan của Nhật Bản là khí metan lỏng, CH4, được biết đến nhiều hơn trên trái đất là khí tự nhiên. Nước trái đất thông thường, H2O, sẽ được đông cứng trên Titan với nhiệt độ bề mặt là 290o F dưới 0. Mặt khác, khí mê-tan là một chất lỏng chảy, của một khí chất không chịu trách nhiệm với Frost.

Jonathan Lunine, giáo sư tại Đại học Arizona, là thành viên của nhóm khoa học truyền giáo Huygens. Ông và các đồng nghiệp của mình tin rằng Huygens đã hạ cánh xuống Titan tương đương với Arizona, một khu vực khô hạn với những mùa mưa ngắn ngủi nhưng dữ dội.

Bây giờ, các kênh sông gần tàu thăm dò Huygens trông trống rỗng, anh nói Lunine, nhưng chất lỏng đã ở đó gần đây, anh tin. Những tảng đá nhỏ rải rác xung quanh bãi đáp thật hấp dẫn: chúng mịn màng và tròn như những tảng đá sông trên Trái đất, và họ ngồi trong những hố nhỏ đào, rõ ràng, bằng cách đổ xô chất lỏng.

Nguồn gốc của tất cả sự ẩm ướt này có thể là mưa. Không khí Titan Titan là ẩm ướt, tiếng Ý có nghĩa là giàu metan. Không ai biết trời thường mưa như thế nào, nhưng khi đó, thì nói, Lunine nói, lượng hơi trong khí quyển gấp nhiều lần trong bầu khí quyển Trái đất, vì vậy bạn có thể có những cơn mưa rất dữ dội.

Và có lẽ cầu vồng cũng vậy. Các thành phần bạn cần cho cầu vồng là ánh sáng mặt trời và hạt mưa. Titan có cả hai, chuyên gia quang học khí quyển Les Cowley nói.

Trên trái đất, cầu vồng hình thành khi ánh sáng mặt trời chiếu vào và ra khỏi những giọt nước trong suốt. Mỗi giọt hoạt động như một lăng kính, lan tỏa ánh sáng vào dải màu quen thuộc. Trên Titan, cầu vồng sẽ hình thành khi ánh sáng mặt trời chiếu vào và ra khỏi những giọt mêtan, giống như những giọt nước, trong suốt.

Vẻ đẹp của họ [đòi hỏi] rằng họ phải rõ ràng.

Cầu vồng metan sẽ lớn hơn cầu vồng nước, ghi chú Cowley, Nhận với bán kính sơ cấp ít nhất 49o đối với metan so với 42,5o đối với nước. Điều này là do chỉ số khúc xạ của metan lỏng (1.29) khác với chỉ số của nước (1.33). Tuy nhiên, thứ tự của các màu sẽ giống nhau: màu xanh ở bên trong và màu đỏ ở bên ngoài, với một chút màu cam do bầu trời màu cam Titan Titan gây ra.

Một vấn đề: Cầu vồng cần ánh sáng mặt trời trực tiếp, nhưng bầu trời Titan rất mờ. Cầu vồng có thể nhìn thấy được trên Titan có thể rất hiếm, theo ông Cowley. Mặt khác, cầu vồng hồng ngoại có thể là phổ biến.

Nhà khoa học khí quyển Bob West thuộc Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA Indiana giải thích: Khí quyển Titan Titan có thể rõ ràng ở bước sóng hồng ngoại. Đó là lý do tại sao tàu vũ trụ Cassini sử dụng máy ảnh hồng ngoại để chụp ảnh Titan. Tia nắng hồng ngoại sẽ gặp khó khăn khi xâm nhập vào không khí âm u và làm cầu vồng. Cách tốt nhất để nhìn thấy chúng: kính râm tầm nhìn ban đêm hồng ngoại.

Tất cả những điều này nói về mưa và cầu vồng và bùn làm cho khí metan lỏng nghe rất giống nước thông thường. Nó không thể. Hãy xem xét những điều sau đây:

Mật độ của metan lỏng chỉ bằng một nửa mật độ của nước. Đây là một cái gì đó, giả sử, một người xây dựng thuyền trên Titan sẽ cần phải tính đến. Thuyền trôi nổi khi chúng dày đặc hơn chất lỏng bên dưới chúng. Một chiếc thuyền Titan sẽ cần phải siêu nhẹ để nổi trong một biển metan lỏng. (Nó không điên như âm thanh. Các nhà thám hiểm trong tương lai sẽ muốn đến thăm Titan và thuyền có thể là một cách tốt để đi lại.)

Khí metan lỏng cũng có độ nhớt thấp (hay gooiness che) và sức căng bề mặt thấp. Xem bảng dưới đây. Sức căng bề mặt là thứ mang lại cho nước lớp da cao su của nó và trên Trái đất, cho phép những con bọ nước lướt qua ao. Một con bọ nước trên Titan sẽ nhanh chóng chìm xuống một ao chứa khí mê-tan mỏng manh. Về mặt tươi sáng, trọng lực thấp Titan Titan, chỉ có trọng lực Trái đất thứ bảy, có thể cho phép sinh vật trèo ra ngoài một lần nữa.

Quay trở lại thuyền: Cánh quạt quay trong khí mê-tan sẽ cần phải cực rộng để có thể lấy được lượng chất lỏng mỏng cho lực đẩy. Chúng cũng phải được làm bằng vật liệu đặc biệt chống nứt ở nhiệt độ đông lạnh.

Và coi chừng những con sóng đó! Các nhà khoa học châu Âu John Zarnecki và Nadeem Ghafoor đã tính toán sóng metan trên Titan có thể như thế nào: cao gấp 7 lần so với sóng Trái đất điển hình (chủ yếu là do Titan trọng lực thấp) và chậm hơn ba lần, cho người lướt sóng một chuyến đi hoang dã, Ghafoor nói.

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, metan lỏng là chất dễ cháy. Titan không bắt lửa vì bầu khí quyển chứa rất ít oxy là thành phần chính để đốt cháy. Nếu một ngày nào đó các nhà thám hiểm đến thăm Titan thì họ sẽ phải cẩn thận với bình oxy của họ và chống lại sự thôi thúc muốn dập lửa bằng nước.

Cầu vồng hồng ngoại, sóng cao chót vót, biển vẫy gọi các thủy thủ. Huygens không thấy những thứ này trước khi nó rơi xuống bùn. Họ có thực sự tồn tại?

Không có lý do tại sao các hành tinh khác không có chúng.

Nguồn gốc: [email được bảo vệ]

Pin
Send
Share
Send