Nhiệm vụ Cassini tới Sao Thổ và các mặt trăng của nó đã kết thúc vào năm 2017, khi tàu vũ trụ được gửi tới người khổng lồ khí để đáp ứng kết thúc của nó. Nhưng vẫn còn rất nhiều dữ liệu từ nhiệm vụ khiến các nhà khoa học bận rộn. Một nhóm các nhà khoa học làm việc với dữ liệu của Cassini đã thực hiện một khám phá đáng ngạc nhiên: các hồ chứa đầy khí mê-tan Titan Titan sâu hơn nhiều và kỳ lạ hơn cả mong đợi.
Titan là một thế giới khác thường. Nó có thể là cơ thể duy nhất, ngoài Trái đất, có chất lỏng trên bề mặt. Các nhà khoa học nghi ngờ rằng một số Hệ mặt trời có các mặt trăng khác, như Enceladus và Europa, có các đại dương lỏng. Nhưng những đại dương đó là những đại dương nước ngầm. Chỉ Titan có hồ hydrocarbon lỏng.
Trong chuyến bay cuối cùng của Titan, Cassini, nó nhắm radar của mình vào một số hồ nước mặt trăng. Dữ liệu cho thấy những hồ nước này sâu tới 100 mét (300 ft). Dữ liệu từ những ngày cuối cùng cũng làm sáng tỏ chu kỳ hydrocarbon Titan.
Nghiên cứu chi tiết những kết quả này xuất phát từ hai bài báo được công bố trên tạp chí Thiên văn học. Đầu tiên là hồ Deep Deep và giàu mêtan trên Titan. Nghiên cứu đó có tác giả chính Marco Mastrogiuseppe, nhà khoa học radar Cassini tại Caltech ở Pasadena, California. Nghiên cứu thứ hai, được gọi là
Trường hợp cho sự thay đổi bề mặt theo mùa tại khu vực hồ Titan, khu vực có sự tham gia của tác giả chính Shannon MacKenzie, nhà khoa học hành tinh tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins ở Laurel, Maryland.
Về những hồ sâu
Dữ liệu từ các tàu thăm dò Voyager cho chúng ta gợi ý đầu tiên rằng Titan có hồ lỏng. Nhưng dữ liệu đó chỉ là vô sinh: nó cho thấy Titan có điều kiện phù hợp để chúng tồn tại. Nó phải rất lạnh để hydrocarbon tồn tại ở trạng thái lỏng. Sau khi Kính viễn vọng Không gian Hubble hoạt động, nó đã cho chúng tôi bằng chứng trực tiếp rằng các hồ ở đó, vào khoảng năm 1995. Các quan sát khác cũng ủng hộ ý tưởng này.
Nhưng trong những ngày đầu tiên của giả thuyết hồ Titan, chúng ta không chắc chắn nếu nó giữ những hồ nước hay đại dương lớn hơn nhiều. Cassini đến Sao Thổ năm 2004 và mặc dù họ không thấy bất kỳ hồ nước nào ngay lập tức, cuối cùng họ đã tìm thấy chúng ở các cực, nơi các nhà khoa học nghi ngờ chúng có thể tồn tại.
Kể từ đó, nhiều hồ và biển đã được tìm thấy trên Titan, và có rất nhiều hình ảnh về chúng.
Mỗi khi chúng ta khám phá về Titan, Titan càng trở nên bí ẩn.
Marco Mastrogiuseppe, tác giả chính và nhà khoa học radar Cassini tại Caltech ở Pasadena, California.
Các nhà khoa học đã học được rất nhiều về Titan, đặc biệt là từ nhiệm vụ Cassini. Nhưng những nghiên cứu mới này còn đi xa hơn nữa. Và họ nói với chúng tôi nhiều hơn là độ sâu của biển hydrocarbon Titan.
Chúng ta đã biết rằng các vùng biển phía bắc chứa đầy khí mê-tan. Nhưng các nhà khoa học đã rất ngạc nhiên khi thấy rằng các hồ nhỏ hơn nhiều cũng chứa đầy khí mê-tan, nơi họ dự kiến sẽ tìm thấy ethane, một hydrocarbon nặng hơn. Kết quả đã làm sáng tỏ thêm chu trình hydrocarbon Titan.
Chu trình hydrocarbon trên Titan hoạt động tương tự như chu trình thủy văn trên Trái đất. Trong cả hai trường hợp, sự bốc hơi tạo thành những đám mây cuối cùng rơi xuống bề mặt, tạo thành những dòng sông chảy vào hồ hydrocarbon. Trên Titan, chất lỏng bị bay hơi gần các vùng xích đạo sau đó lắng đọng thành chất lỏng ở các vùng cực.
Mỗi khi chúng ta khám phá về Titan, Titan ngày càng trở nên bí ẩn hơn, đó là tác giả chính Marco Mastrogiuseppe, nhà khoa học radar Cassini tại Caltech ở Pasadena, California. Tuy nhiên, những phép đo mới này giúp đưa ra câu trả lời cho một vài câu hỏi chính. Bây giờ chúng ta thực sự có thể hiểu rõ hơn về thủy văn của Titan.
Nhưng đợi đã. Nó được Weirder.
Titan chỉ đơn giản là lạ. Nó có các đặc điểm trên mặt đất được chạm khắc giống như chúng ở trên Trái đất, nhưng với hydrocarbon lỏng. Nhưng nó khác với nhiều cách khó hiểu. Dữ liệu mới cho thấy chu trình hydrocarbon ở một phía của vùng cực bắc khác với phía bên kia.
Về phía tây của Titan, có hồ nhỏ, một số không lớn hơn 10 dặm. Họ sẽ ở trên mực nước biển, ngồi trên những ngọn đồi lớn và cao nguyên. Dữ liệu vẽ ra một hình ảnh thế giới khác của mesas và butte nhô ra hàng trăm feet ngoài môi trường xung quanh, với các hồ hydrocarbon sâu trên đỉnh.
Tuy nhiên, phía đông Titan Titan có vùng biển rộng lớn nằm thấp, với hẻm núi và đảo. Tại sao lại khác nhau như vậy?
Đồng thời như thể bạn nhìn xuống Trái đất Bắc Cực và có thể thấy rằng Bắc Mỹ có môi trường địa chất hoàn toàn khác với các chất lỏng so với châu Á, Jonathan cho biết đồng tác giả nghiên cứu Jonathan Lunine, nhà khoa học Cassini từ Đại học Cornell.
Nó có thể đi xuống địa chất cơ bản. Các nhà khoa học nghĩ rằng chúng hình thành khi lớp vỏ xung quanh băng và chất hữu cơ rắn hòa tan và sụp đổ về mặt hóa học. Nó tương tự như một số khu vực trên trái đất ở Đức, Mỹ và những nơi khác, nơi các tính năng được gọi là hồ karstic hình thành khi nước hòa tan đá vôi.
Dữ liệu mới cũng cho thấy Titan có thể có các hồ tạm thời. Cả dữ liệu radar và hồng ngoại cho thấy các hồ này, với mức chất lỏng của chúng dao động đáng kể trong khoảng thời gian ngắn. Shannon MacKenzie, tác giả chính của
Trường hợp thay đổi bề mặt theo mùa tại khu vực hồ Titan Titan, quận nghĩ rằng những thay đổi theo mùa giải thích những hồ nước thoáng qua này.
Khả năng của One Một là những đặc điểm thoáng qua này có thể là những khối chất lỏng nông hơn trong suốt mùa giải đã bốc hơi và xâm nhập vào lớp dưới bề mặt, cô nói.
Được ghép lại với nhau, cả hai bài báo vẽ một bức tranh về chu trình hydrocarbon trên Titan nơi mưa hydrocarbon nuôi các hồ, sau đó có thể bị bốc hơi. Nhưng không chỉ bốc hơi; một số chất lỏng có khả năng thấm vào dưới bề mặt, sẽ để lại các bể chứa hydrocarbon lỏng bên dưới bề mặt.
Các đặc điểm bề mặt Titan Titan bị che khuất bởi mặt trăng dày, bầu không khí không thể nhìn thấy được. Dữ liệu đằng sau các nghiên cứu này được thu thập chủ yếu bằng radar, phần lớn thu được trong lần bay gần cuối cùng của Mặt trăng vào tháng 4 năm 2017. Nhóm Cassini biết đây là cơ hội cuối cùng của họ để xem xét các hồ nhỏ của Titan và họ cảm thấy rằng họ đã tạo ra tốt nhất của nó
Đây là một chiến công cuối cùng tại Titan, và đó thực sự là một kỳ tích, ông Lun Lunine nói.
Nguồn:
- Thông cáo báo chí: NASA từ Cassini tiết lộ những điều bất ngờ với hồ Titan Titan
- Tài liệu nghiên cứu: Trường hợp thay đổi bề mặt theo mùa tại quận hồ Titan
- Tài liệu nghiên cứu: Các hồ sâu và giàu mêtan trên Titan
