Möglicher See auf Titan. Bildnachweis: NASA / JPL / SSI. Klicken um zu vergrößern.
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Fraser Cain: Nehmen wir an, ich stehe neben dieser Funktion auf der Oberfläche von Titan. Was würde ich sehen?
Carolyn Porco: Nun, wir sind uns nicht ganz sicher, aber wenn es tatsächlich ein See mit Kohlenwasserstoffen ist, dann würden Sie etwas sehen, das ziemlich dunkel aussehen würde. Möglicherweise sind einige Materialien darin aufgelöst, und möglicherweise schlagen Wellen am Ufer auf, bei denen es sich natürlich um Eis oder Wassereis handelt. Wohlgemerkt, es ist unglaublich kalt. Insgesamt wäre die Szene sehr dunkel, da der hohe Mittag auf Titan wie eine tiefe Dämmerung auf der Erde ist und es möglicherweise sogar Methan regnet, da dieses Merkmal an der Stelle auf Titan gefunden wurde, an der es die meisten Wolken und daher die größten zu geben scheint Wahrscheinlichkeit von Regen. Nicht, dass Titan ein sehr bewölkter Ort ist, wohlgemerkt. Wir haben nicht viele Wolken auf Titan gesehen. Wo wir Wolken gesehen haben, befindet sich hauptsächlich in der Südpolregion, wo dieses Merkmal von der Größe des Ontario-Sees gefunden wurde.
Fraser: Jetzt weiß ich, dass Bilder von Titan, die von Voyager und anderen Teleskopen aufgenommen wurden, es als eine sehr smogige, wolkige Welt zeigen. Wie können wir also den See sehen?
Porco: Es gibt einen Unterschied zwischen Smog, Dunst und Wolken. Wolken sind Partikel aus kondensierbarem Material; Es können flüssige Tröpfchen sein oder wenn sie hoch genug sind, können sie feste Partikel sein. Auf der Erde bestehen Zirruswolken aus Wassereis, im Gegensatz zu Ihren normalen kumulativen Wolken, die auf Sie regnen. Sie regnen flüssiges Wasser. Wir könnten also eine ähnliche Sache mit Titan machen, außer dass das Material natürlich Methan ist. Aber wie gesagt, es gibt nicht viele Wolken. Es sind keine Wolken, die es so schwierig machen, die Oberfläche von Titan von oben zu sehen. Es sind Trübungspartikel - dies sind Trübungspartikel wie Smogpartikel auf der Erde -, die wahrscheinlich, mit ziemlicher Sicherheit aus Kohlenwasserstoffmaterialien, Polymeren und wahrscheinlich aus miteinander verbundenen Kohlenstoffen bestehen. Dies sind sehr kleine Partikel, aber die Atmosphäre ist sehr sehr dick; Hunderte von Kilometern dick mit diesem Zeug. Wenn Sie auf der Oberfläche stehen, können Sie natürlich die Oberfläche sehen und sogar bis zum Horizont und ein bisschen durch sie hindurch sehen. Denken Sie daran, wie die von der Huygens-Sonde aufgenommenen Bilder aussahen. Wir konnten bis zum Horizont sehen, sobald sich die Sonde an der Oberfläche befand und Fotos machte, konnten wir bis zum Horizont sehen. Wenn Sie jedoch durch die sehr dicke Atmosphäre nach oben schauen oder nach oben schauen, ist Ihr Weg durch diese dichte Atmosphäre voller Dunst so lang, dass es für sichtbares Licht schwierig ist, durchzukommen. Und natürlich sehen wir mit sichtbarem Licht. In Bildern, die mit Voyager aufgenommen wurden, hatte Voyager eine Kamera, die nur bis zum langen Ende schauen konnte, wo Menschen mit ihren Augen sehen; in der Tat ein wenig jenseits dessen, wo wir mit unseren Augen sehen. Trotzdem nicht weit genug, um bis zur Oberfläche von Titan zu sehen. Aber mit den Cassini-Kameras haben wir einen Trick angewendet, der im Grunde von bodengestützten Astronomen entdeckt wurde. Wenn Sie zu den längeren Wellenlängen im elektromagnetischen Spektrum gehen, gehen Sie ins nahe Infrarot, Sie können tatsächlich bis zur Oberfläche von Titan sehen. Dies sind die Wellenlängen, mit denen wir die Oberfläche von Titan mit unseren Kameras abgebildet haben, und natürlich haben wir bei diesen Wellenlängen dieses lakelartige Merkmal auf der Oberfläche entdeckt.
Fraser: Wenn es kein See mit flüssigem Kohlenwasserstoff ist, was könnte es sonst sein?
Porco: Nun, wir sind uns nicht ganz sicher, 100% sicher, dass es mit Flüssigkeit gefüllt ist. Vielleicht war es eine Vertiefung, die einst mit Flüssigkeit gefüllt war und seitdem die gesamte Flüssigkeit verdunstet ist, und wir sehen jetzt die Rückstände dessen, was zurückgelassen wurde. Es könnten also feste Kohlenwasserstoffe sein, die immer noch eine flache Oberfläche bilden würden. Sie könnten sich ein Salzseebett auf der Erde vorstellen; Das Salz wurde zurückgelassen, nachdem das Wasser verdunstet war. Wir könnten also etwas sehen, das nur festes Material ist. Das sind die beiden grundlegenden Möglichkeiten: Es kann festes Material oder flüssig sein. Wir werden nicht sicher wissen, ob es flüssig ist oder nicht, bis wir die Gelegenheit haben, ein Spiegelbild der Sonne in der Oberfläche dieses Körpers zu sehen. eine Spiegelreflexion oder eine spiegelähnliche Reflexion, wie Sie beispielsweise sehen können, ob Sie in einem Flugzeug über Minnesota fliegen. Wenn Sie auf den Boden und das Tageslicht hinunterblicken, können Sie Spiegelreflexionen erkennen. Sie können das Bild der Sonne sehen, die von der Oberfläche all der vielen Seen schimmert, die die Landschaft von Minnesota prägen.
Fraser: Das ist unglaublich, wirst du das sehen können?
Porco: Wir werden das mit unseren Kameras wahrscheinlich nicht sehen können, weil die Geometrie es uns nicht erlaubt. Die Geometrie der Sonnenbeleuchtung und die Tatsache, dass bei den Wellenlängen, die selbst die Cassini-Kameras sehen können, wenn wir durch eine zu lange Weglänge in der Atmosphäre schauen, die Dinge sehr verschwommen und verschwommen werden und wir keine klare Sicht haben die Oberfläche. Es gibt jedoch andere Instrumente auf Cassini, die bei längeren Wellenlängen arbeiten als wir, und sie gehen weiter ins nahe Infrarot. Es fällt ihnen leichter, an die Oberfläche zu sehen, und es ist möglich - wir müssen die bevorstehenden Begegnungen mit Titan überprüfen. Dies ist also noch keine Gewissheit, aber zumindest im Prinzip ist es möglich, dass sie einen Spiegel wie eine Reflexion von der Oberfläche dieses Körpers sehen, wenn er tatsächlich flüssig ist. Die Jury ist sich noch nicht sicher, und wir können uns glücklich schätzen, dass wir bei zukünftigen Vorbeiflügen von Titan die Umstände haben, um festzustellen, ob es wirklich flüssig ist oder nicht.
Fraser: Wann wird Cassini die Chance haben, die Gegend erneut zu besuchen?
Porco: Da bin ich mir nicht ganz sicher. Es gibt Leute in meinem Team, die damit beschäftigt sind, die Titan-Vorbeiflüge zu planen. Wenn Sie die Bildsequenzen für jeden der kommenden Titan-Vorbeiflüge planen, wissen Sie das besser als ich. Aber ich denke, es kann sein, dass wir uns dieses Feature erst später auf der Tour noch einmal genauer ansehen. Wie ich schon oft gesagt habe, werden wir Jahre brauchen, um herauszufinden, was wirklich auf der Oberfläche von Titan vor sich geht. Wir kommen im Verlauf dieser Mission, die nominell Mitte 2008 endet, oft vorbei. Wenn wir das Glück haben und der amerikanische Kongress bereit ist, werden wir eine Verlängerung bekommen und wir könnten Leichen beobachten das Saturn-System für das nächste Jahrzehnt. Aber im Moment haben wir ungefähr 39 weitere Begegnungen mit Titan.
Fraser: Und wenn sich herausstellt, dass es sich um flüssigen Kohlenwasserstoff handelt, was sagt Ihnen das über die Geologie oder die Geschichte von Titan?
Porco: Es zeigt, dass zumindest teilweise das Denken, das wir über den Methankreislauf auf Titan hatten, und die Menge an Methan in der Atmosphäre richtig sind. Weil es Vorhersagen gegeben hatte, dass die Oberfläche von Titan einige Flüssigkeiten auf der Oberfläche haben würde. Und wir haben nicht so viele gesehen, wie einige Modelle vorhergesagt hatten, aber wenn es überhaupt welche gibt, gibt dies eine Quelle für das Methan in der Atmosphäre, wenn sich etwas Flüssigkeit auf der Oberfläche befindet. Die nächste Frage ist natürlich: Wie kam diese Menge Methan zunächst in die Atmosphäre? Kam es von Vulkanen oder von einer anderen Quelle? Die Frage, wie Methan derzeit überhaupt auf der Oberfläche von Titan existieren kann, wenn wir wissen, dass es in der oberen Atmosphäre aufgebrochen wird. Dennoch bestätigt es uns zumindest teilweise, dass wir darüber nachdenken, was zwischen der Oberfläche und der Atmosphäre vor sich geht, und das ist interessant zu wissen. Dies ist eine andere Atmosphäre, die unserer Erde in vielerlei Hinsicht ähnlich ist. Es gibt uns ein weiteres Beispiel, um etwas über unsere eigene Atmosphäre zu lernen. Denken Sie daran, dass Titan auch eine Art milden Treibhauseffekt hat. Die Oberflächentemperatur ist um 12 Grad Kelvin höher als sonst, wenn sich kein Methan in der Atmosphäre befindet. Wir werden also viel über unseren eigenen Planeten lernen und darüber, was unseren eigenen Planeten einzigartig macht und was ihn überhaupt mit einem anderen Körper wie Titan gemeinsam hat, indem wir den größten Saturnmond studieren.
Fraser: Haben Sie sich Titan jetzt gut genug vorgestellt, um zu wissen, dass dies das einzige derartige Feature auf dem Planeten ist?
Porco: Oh, bei weitem nicht. Wir fangen gerade erst hier an. Das sind frühe Tage. Ich weiß noch nicht, wie viel Prozent der Oberfläche bedeckt sind, aber es ist immer noch ein kleiner Bruchteil der Auflösung, die wir benötigen würden, um diese Art von Merkmalen zu sehen. Also nein, wir haben noch einen langen Weg vor uns und ich denke, es wird noch viel aufregendere Entdeckungen geben. Bleiben Sie also auf dem Laufenden, lautet die Botschaft wirklich.
