Током 13 година и 76 дана тог датума Цассини мисија проведена око Сатурна, орбитера и његове земље (тхе Хуигенс сонда) открила је доста о Сатурну и његовим системима месеца. Ово се посебно односи на Титан, највећи месец Сатурна и један од најтајанственијих објеката Сунчевог система. Као резултат Цассинијевих многих летјелица, научници су научили много о Титановим метанским језерима, атмосфери богатој азотом и површинским особинама.
Иако Цассини потопљени у Сатурнову атмосферу 15. септембра 2017. научници још увек преливају ствари које је открила. На пример, пре него што је окончао мисију, Цассини је снимио слику чудног облака који лебди високо изнад јужног пола Титана, који је сачињен од токсичних, хибридних честица леда. Ово откриће је још један показатељ сложене органске хемије која се јавља у атмосфери Титана и на њеној површини.
Пошто је овај облак невидљив голим оком, могао је да се примети само захваљујући Цассинијевом композитном инфрацрвеном спектрометру (ЦИРС). Овај инструмент је приметио облак на надморској висини од око 160 до 210 км (100 до 130 миља), далеко изнад метанских кишних облака Титанове тропосфере. Такође је обухватио велико подручје близу јужног пола, између 75 ° и 85 ° јужне ширине.
Користећи хемијски отисак прста добијен инструментом ЦИРС, истраживачи НАСА такође су спровели лабораторијске експерименте за реконструкцију хемијског састава облака. Овим експериментима је утврђено да је облак састављен од органских молекула водоник-цијанида и бензена. Чини се да су се те две хемикалије кондензовале заједно да формирају честице леда, уместо да буду слојевите једна преко друге.
За оне који су провели више од протеклог десетљећа проучавајући атмосферу Титана, ово је био прилично занимљив и неочекиван налаз. Као што је Царрие Андерсон, ЦИРС истражитељица у НАСА-ином центру за свемирске летове Годдард, изјавила у недавној изјави за НАСА:
„Овај облак представља нову хемијску формулу леда у Титановој атмосфери. Оно што је интересантно је да је овај штетни лед направљен од два молекула који се заједно кондензују из богате мешавине гасова на јужном полу. "
Присуство овог облака око Титовог јужног пола такође је још један пример месечевих обрасца глобалне циркулације. Ово укључује струје топлих гасова које се шаљу са хемисфере која проживљава лето, до зиме на хемисфери. Овај образац има обрнути смер када се сезоне мењају, што доводи до накупљања облака око било којег пола доживи зиму.
Када је орбита Цассини стигао у Сатурн у 20о4, северна хемисфера Титана доживела је зиму - која је почела 2004. То је доказало нагомилавање облака око његовог северног пола, које је Цассини приметио током свог првог сусрета са месецом касније исте године. Слично томе, исте појаве дешавале су се око јужног пола близу краја Цассинијеве мисије.
То је било у складу са сезонским променама на Титану, које се дешавају отприлике сваких седам земаљских година - година на Титану траје око 29.5 земаљских година. Обично су облаци који се формирају у атмосфери Титана структуирани у слојеве где ће се различите врсте гаса кондензовати у ледене облаке на различитим висинама. Који се кондензују, зависи од количине паре и температуре - које постају све хладније ближе површини.
Међутим, понекад се различите врсте облака могу формирати на разним висинама или кондензовати са другим врстама облака. То се сигурно чинило када је реч о великом облаку водоника цијанида и бензена који је примећен изнад јужног пола. Доказ о овом облаку изведен је из три скупа опажања Титана урађених инструментом ЦИРС, која су се одвијала између јула и новембра 2015. године.
ЦИРС инструмент делује раздвајањем инфрацрвене светлости у њихове саставне боје, а затим мери јачину ових сигнала на различитим таласним дужинама како би се утврдило присуство хемијских потписа. Раније је коришћен за идентификацију присуства ледених облака цијанидног леда изнад јужног пола, као и других токсичних хемикалија у месечевој стратосфери.
Како је рекао Мицхаел Мицхаел Фласар, главни истраживач ЦИРС-а у Годдарду:
„ЦИРС делује као термометар за даљинско истраживање и као хемијска сонда, одабирејући топлотно зрачење које појединачни гасови емитују у атмосфери. А инструмент то све ради на даљину, док пролази поред планете или месеца. "
Међутим, приликом испитивања података о осматрању за хемијске „отиске прстију“, Андерсон и њене колеге приметиле су да се спектрални потписи леденог облака не подударају са подацима било које појединачне хемијске супстанце. Да би се позабавили тим, тим је почео да спроводи лабораторијске експерименте где су смеше гасова кондензоване у комори која је симулирала услове у Титановој стратосфери.
Након тестирања различитих парова хемикалија, коначно су пронашли ону која је одговарала инфрацрвеном потпису који је приметио ЦИРС. У почетку су покушавали да један гас кондензује пре другог, али открили су да су најбољи резултати добијени када су оба гаса уведена и истовремено дозвољена да се кондензују. Да будемо фер, ово није био први пут да су Андерсон и њене колеге открили кондензовани лед у подацима ЦИРС-а.
На пример, слична запажања извршена су у близини северног пола 2005. године, отприлике две године након што је северна хемисфера доживела свој зимски солстицију. У то време су детектовани ледени облаци на много нижој надморској висини (испод 150 км, или 93 миље) и показали су хемијске отиске хидроген цијаницида и каноацетилена - један од сложенијих органских молекула у Титановој атмосфери.
Андерсон, та разлика између ове и последње детекције хибридног облака, своди се на разлике у сезонским варијацијама између северног и јужног пола. Док је северни поларни облак примећен 2005. примећен отприлике две године након северног зимског солстиција, јужни облак Андерсон и њен тим који је недавно прегледан примећен је две године пре јужног зимског солстиција.
Укратко, могуће је да је мешавина гасова била нешто различита у два случаја, и / или да је северни облак имао прилику да се мало загреје, мењајући тако нешто свој састав. Као што је Андерсон објаснио, ова запажања су постала могућа захваљујући дугогодишњим мисијама Цассини које је провео око Сатурна:
„Једна од предности Цассинија била је та што смо током тринаестогодишње мисије могли да летимо Титаном изнова и изнова како бисмо видели временске промене. Ово је велики део вредности дугорочне мисије. "
Свакако ће бити потребне додатне студије да би се утврдила структура ових ледених облака мешовитог састава, а Андерсон и њен тим већ имају неке идеје како би они изгледали. За свој новац, истраживачи очекују да ови облаци буду квргави и неуредни, а не добро дефинисани кристали као једнохемијски облаци.
У наредним годинама НАСА научници ће сигурно потрошити много времена и енергије сортирајући све податке добијене од Цассини током своје 13-годишње мисије. Ко зна шта ће још открити пре него што исцрпе орбитову огромну колекцију података?
Будуће читање: НАСА
