Eine künstlerische Darstellung eines Sees in der Nähe des Nordpols des Titanen.
(Bild: © NASA / JPL-Caltech)
Champagner soll sprudelnd sein. So ist ein Schaumbad. Aber eine Mischung, die die kalten Seen eines fremden Mondes nachahmen soll? Das ist etwas überraschender. Besonders wenn diese Blasen aus dem Nichts kommen und explodieren.
Aber genau das fanden Kendra Farnsworth und ihre Kollegen bei einer Reihe von Experimenten, die dem Team helfen sollen, zu verstehen, wie Verbindungen wie die auf der Oberfläche von gefundenen Saturns größter Mond, Titaninteragieren. Praktischerweise könnte die zufällige Entdeckung von Blasen helfen, eines der Geheimnisse zu erklären, die von entdeckt werden Cassini-Mission der NASA - "magische Inseln", helle Flecken auf Radarbildern, die plötzlich verschwanden.
"[Ich] stolperte über Blasen: Am Anfang war es nicht das Hauptziel der Studie, aber es war eines dieser wirklich überraschenden Ergebnisse", sagte Farnsworth, Doktorand in Planetenwissenschaften an der Universität von Arkansas und Hauptautor von einem neuen Artikel, der die Forschung beschreibt, sagte Space.com. "Blasen waren vorhergesagt worden auf Titan, aber niemand hatte sie damals tatsächlich gesehen oder in einem Labor erstellt. "
Titans sprudelnde Vorhersage war eine von drei möglichen Erklärungen, die Wissenschaftler für das Verschwinden finden konnten. "magische Inseln"In den Cassini-Daten mussten es sich um transiente Strukturen handeln, die mehr Licht reflektierten als ihre Umgebung. Ein ähnliches Signal könnte jedoch durch Wellen verursacht werden, und Wissenschaftler haben nicht die Beobachtungen, die sie benötigen würden, um sicher zu sein, was das Phänomen ist.
Bevor die Blasen in ihr Leben sprangen, führte Farnsworth zwei verschiedene Experimente in einer speziellen 6 Fuß hohen Kammer durch, die die viel kälteren Temperaturen und etwas höheren Drücke auf Titan in einem terrestrischen Labor nachahmen sollte.
In dem Experiment, in dem die Blasen zum ersten Mal auftraten, hatte Farnsworth versucht zu messen, wie viel Stickstoffgas sich in verschiedenen Gemischen von lösen würde flüssiges Methan und Ethan, die organischen Verbindungen, aus denen Titans seltsam erdähnliches System aus Niederschlägen, Seen und Meeren besteht. Als sie diese Teiche von ihrem kühlsten Punkt aus erwärmte, der kälter als die modernen Oberflächentemperaturen von Titan war, bemerkte Farnsworth, dass sich kleine Blasen an die Oberfläche schlängelten.
Die wirkliche Überraschung kam jedoch in einem anderen Experiment, sagte Farnsworth, das auf der langsamen Zugabe von flüssigem Ethan zu flüssigem Methan bei beruhte Titans Oberfläche Temperatur. Das Experiment schien voranzukommen - bis es nicht mehr war.
"Irgendwann explodierten die Blasen und kamen auf meine Kamera. Ich konnte nichts aus meiner Kamera sehen", sagte Farnsworth. "Ich denke, 'Moment mal, ich habe das nicht erwartet.'" Plötzlich waren die Titrationen selbst nicht mehr so interessant wie das Blasenphänomen mit all seiner Seltsamkeit. Sie und ihre Kollegen experimentierten weiter mit den Mondlösungen, um zu versuchen, die Bedingungen zu verstehen, die zu Blasen führten.
Besonders interessant für Farnsworth war das etwas wärmere Szenario imitieren den modernen Titan. In diesen Experimenten stellte das Team fest, dass sich zwei Faktoren gleichzeitig ändern mussten: die Temperatur der Flüssigkeit und der relative Anteil von Methan und Ethan. Die Kombination von Änderungen führt die Mischung von Stille zu einem Blasenschub.
"Es gibt nichts und sie explodieren", sagte Farnsworth. "Sie sind gewalttätiger als wir jemals erwartet hatten."
Aufgrund der Kombination der erforderlichen Änderungen erwartet Farnsworth, dass diese Ausbrüche nur an ganz bestimmten Stellen auf der Titanoberfläche auftreten, möglicherweise in unterirdischen Stauseen oder dort, wo ein Fluss auf einen See trifft.
"Es könnte sehr gut vollkommen ruhig sein und dann hat man manchmal nur eine Explosion von Blasen", sagte sie. "Es würde irgendwie Spaß machen."
Die Forschung ist in beschrieben ein Papier veröffentlicht am 3. Dezember in der Zeitschrift Geophysical Research Letters.
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