Ah, léto. Průměrná teplota na Titanu je jen sto stupňů nad absolutním nulovým množstvím, takže je to pravděpodobně jezero tekutých uhlovodíků. Carolyn Porco je lídrem v zobrazovacím týmu na misi Cassini v Saturn a ředitelem Centra zobrazovacích operací v kosmickém vědeckém institutu v Boulderu v Coloradu. Tam se zpracovávají a zveřejňují obrázky z Cassini.
Poslechněte si rozhovor: Léto u jezera ... na Titanu (6 MB)
Nebo si objednejte podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Řekněme, že stojím na povrchu Titanu vedle této funkce, co bych viděl?
Carolyn Porco: Nejsme si absolutně jistí, ale pokud je to ve skutečnosti jezero uhlovodíků, pak byste viděli něco, co by vypadalo dost tmavě. Může mít v sobě nějaké materiály rozpuštěné a možná by se na břehu vlnily vlny, což by samozřejmě byl led, vodní led. Nezapomeňte, že je neuvěřitelně chladno. Celkově by scéna byla velmi tmavá, protože vysoké poledne na Titanu je jako hluboký soumrak Země, a možná by dokonce mohlo pršet metan, protože tento rys byl nalezen v místě na Titanu, kde se zdá být nejvíce mraků, a proto největší pravděpodobnost deště. Ne, že Titan je velmi zakalené místo. Na Titanu jsme neviděli mnoho mraků. Tam, kde jsme viděli mraky, se většinou nachází v jižní polární oblasti, kde byla nalezena velikost jezera Ontario.
Fraser: Teď vím, že snímky Titanu pořízené Voyagerem a dalšími dalekohledy ukazují, že je to velmi zakalený, zataženo svět. Jak tedy můžeme vidět jezero?
Porco: Existuje rozdíl mezi smogem, oparem a pak mraky. Mraky jsou částice nějakého kondenzovatelného materiálu; Mohly by to být kapičky kapaliny nebo faktem je, že pokud jsou dostatečně vysoké, mohou to být pevné částice. Na Zemi jsou cirrusové mraky tvořeny vodním ledem, na rozdíl od vašich běžných kumulativních mraků, které na vás prší; prší kapalná voda. Takže bychom mohli mít podobnou věc na Titanu, až na to, že materiál je samozřejmě metan. Ale jak jsem řekl, není mnoho mraků. To nejsou mraky, které znesnadňují povrch Titanu tak vysoko vidět. Jedná se o částice zákalu - jedná se o částice zákalu, jako částice smogu na Zemi - pravděpodobně vyrobené, téměř jistě, z uhlovodíkových materiálů, pravděpodobně polymerů, z uhlíků, které jsou spojeny dohromady. Jsou to velmi malé částice, ale atmosféra je velmi silná; stovky kilometrů tlusté s těmito věcmi. Pokud stojíte na povrchu, můžete samozřejmě vidět povrch a vidět dokonce až k obzoru a trochu skrz něj. Nezapomeňte, jak vypadají obrázky pořízené sondou Huygens. Viděli jsme až k horizontu, jakmile byla sonda na povrchu a fotila, viděli jsme k horizontu. Ale pokud se podíváte do velmi husté atmosféry, nebo pokud se díváte shora dolů, pak je vaše cesta skrz tuto hustou atmosféru naplněnou zákalem tak dlouhá, že je obtížné projít viditelným světlem. A samozřejmě vidíme s viditelným světlem. Na snímcích pořízených pomocí Voyageru a Voyager měli fotoaparát, který se díval jen na dlouhý konec místa, kde lidé vidí očima; ve skutečnosti o něco dál, kde vidíme na očích. Ale ne dost daleko, aby viděl na povrch Titanu. Ale s fotoaparáty Cassini jsme použili trik, který v podstatě objevili pozemní astronomové. Pokud jdete na delší vlnové délky v elektromagnetickém spektru, jdete do blízkého infračerveného záření, můžete ve skutečnosti vidět dolů na povrch Titanu. To jsou vlnové délky, které jsme použili k zobrazení povrchu Titanu pomocí našich fotoaparátů, a samozřejmě právě v těchto vlnových délkách jsme objevili tuto vlastnost na povrchu jezera.
Fraser: Pokud to není jezero tekutého uhlovodíku, co jiného by to mohlo být?
Porco: No, nejsme si zcela jisti, 100% jistí, že je naplněna tekutinou. Možná to byla deprese, která byla kdysi naplněna kapalinou, a veškerá tekutina se od té doby odpařila a nyní vidíme zbytek toho, co zůstalo. Takže by to mohly být pevné uhlovodíky, které by stále tvořily plochý povrch. Dokázali byste si představit solné dno jezera na Zemi; sůl zůstala po odpaření vody pozadu. Takže jsme mohli vidět něco, co je jen pevný materiál. To jsou dvě základní možnosti: může to být pevný materiál nebo to může být kapalina. Nebudeme s jistotou vědět, zda je to kapalina, dokud nebudeme mít možnost vidět odraz Slunce na povrchu tohoto těla; zrcadlový odraz nebo zrcadlení podobné odrazu, jaké vidíte, pokud například létáte v letadle nad Minnesotou. Při pohledu dolů na zem a za denního světla vidíte zrcadlové odrazy; můžete vidět obraz Slunce, který se třpytí z povrchu všech mnoha jezer, která dotýkají krajinu Minnesoty.
Fraser: To je neuvěřitelné, uvidíte to?
Porco: To asi nebudeme schopni vidět s našimi fotoaparáty, protože to nám geometrie nedovolí. Geometrie slunečního osvětlení a skutečnost, že na vlnových délkách, které mohou vidět i fotoaparáty Cassini, pokud se podíváme na příliš dlouhou délku cesty v atmosféře, se věci stanou velmi mlhavými a nejasnými a nemáme jasný pohled na povrch. Na Cassini jsou však i jiné nástroje, které pracují na delších vlnových délkách než my, a jdou dále do blízkého infračerveného záření. Mají snadnější čas vidět se dolů na povrch a je to možné - musíme zkontrolovat nadcházející setkání s Titanem. Takže to ještě není jistota, ale alespoň v zásadě je možné, že viděli zrcadlo jako odraz z povrchu tohoto těla, pokud je to ve skutečnosti tekutina. Porota je stále na tom a možná budeme mít štěstí, že na budoucích letech Titanu budeme mít takové okolnosti, abychom zjistili, zda je skutečně tekutá.
Fraser: Kdy bude mít Cassini šanci vrátit se zpět do oblasti?
Porco: Nejsem si tím úplně jistý. V mém týmu jsou lidé, kteří jsou zaneprázdněni plánováním letů s Titanem; plánování zobrazovacích sekvencí pro každý z nadcházejících letů s Titanem by to vědělo lépe než já. Ale myslím, že to může být až později na turné, když se na tuto funkci opravdu znovu podíváme. Jak jsem již mnohokrát řekl, bude nám trvat roky, než zjistíme, co se skutečně děje na povrchu Titanu. Během této mise, která nominálně končí v polovině roku 2008, se tím mnohokrát dostáváme. Pokud budeme mít dost štěstí a americký kongres je ochotný, dostaneme prodloužení a mohli bychom pozorovat těla v saturnský systém pro příští desetiletí. Ale teď máme něco jako 39 dalších setkání s Titanem.
Fraser: A pokud se ukáže, že se jedná o kapalný uhlovodík, co vám to říká o Titanově geologii nebo jeho historii?
Porco: Říká se, že alespoň zčásti je správné myšlení o metanovém cyklu na Titanu a množství metanu v atmosféře. Protože existovaly předpovědi, že povrch Titanu bude mít na povrchu nějaké tekutiny. A my jsme neviděli tolik, kolik předpovídaly některé modely, ale pokud vůbec existuje, dává to zdroj metanu, který je v atmosféře, pokud je na povrchu nějaká tekutina. Samozřejmě, další otázka zní: jak se toto množství metanu dostalo do atmosféry, aby začalo? Pocházelo to ze sopek nebo pocházelo z jiného zdroje? Otázka, jak může metan existovat právě teď na povrchu Titanu, když víme, že se rozpadá v horní atmosféře. Přesto nám to alespoň částečně potvrzuje některé z našich úvah o tom, co se děje mezi povrchem a atmosférou, a to je zajímavé vědět. Toto je další atmosféra, v mnoha ohledech podobná naší Zemi. Je to další příklad pro studium učení o naší vlastní atmosféře. Mějte na paměti, že Titan má také jakýsi mírný skleníkový efekt. Jeho povrchová teplota je o 12 stupňů Kelvin větší, než by byla, pokud by v atmosféře nebyl žádný metan. Stojíme tedy, abychom se hodně naučili o naší vlastní planetě a o tom, co dělá naši vlastní planetu jedinečnou, a díky čemu studuje Saturnův největší měsíc, takže má něco společného s jiným tělem, jako je Titan.
Fraser: Už jste si zobrazili Titana dostatečně dobře, abyste věděli, že toto je jediná funkce na planetě?
Porco: Oh, ne dlouhým výstřelem. Začínáme tady. To jsou první dny. Nevím, jaké procento povrchu bylo dosud pokryto, ale stále jde o malý zlomek při takovém rozlišení, které bychom potřebovali, abychom viděli tyto druhy funkcí. Takže ne, máme dlouhou cestu a myslím, že v obchodě bude mnohem více vzrušujících objevů, takže zůstaňte naladěni.
