Přístroje na palubě sondy Cassini poslaly zpět nejpodrobnější snímky, jaké kdy byly pořízeny na povrchu Saturnova obřího měsíce Titanu. Předložili vědcům také velkou záhadu.
Nad jižním pólem Měsíce je obrovská formace mraků, která v nejširší míře zabírá 1 000 kilometrů. To není žádné překvapení; vědci očekávali, že tam bude. Počítali ale také s tím, že bude z metanu. A není.
V atmosféře Titanu je spousta metanu. Byl detekován před mnoha lety kosmickou lodí, která proletěla kolem planety s prstenci. Takže když nedávné snímky z Keck Observatory na Havaji ukázaly mraky na jižním pólu Titanu, vědci předpokládali, že jde o metanová oblaka. Podle jejich modelu je Titan tak studený, že metan může na jeho povrchu tvořit kapalné kaluže.
Když je tato kapalina zahřívána sluncem, odpařuje se a vytváří metanová oblaka.
Vodní mraky na Zemi fungují stejně. Slunce ohřívá oceán, voda se vypařuje a v atmosféře se tvoří mraky. Vzhledem k tomu, že jižní pól Titanu je aktuálně namířen směrem ke Slunci, dostává právě teď největší množství tepla. Masivní forma mraku nad jižním pólem tedy modelu dokonale vyhovuje - pokud je mrak tvořen metanem.
Problém
Ale podle údajů shromážděných sondou Cassini jsou částice, které tvoří mrak, příliš velké na to, aby byl metanem.
"Nevěřím tomu," říká Chris McKay, planetární vědec z NASA Ames Research Center v Moffett Field v Kalifornii. "Co jiného mohou být? Bylo by to jako letět nad Zemí a říkat, že mraky nejsou voda. Pokud tyto mraky opravdu nejsou metan, pak spousta věcí, které si myslíme o Titanu, je špatných. Spousta věcí, o kterých si myslíme ty mraky jsou špatně - celé vysvětlení, proč tam jsou."
Vědecký tým Cassini ještě neměl čas plně analyzovat data odeslaná zpět kosmickou lodí, takže ještě neví, z čeho se mraky skládají.
Jednou z možností, spekuluje McKay, je ethan. Ale ethan, říká, je fotochemický produkt, který se vyrábí v horních vrstvách atmosféry a prší směrem dolů. Nedávalo by tedy smysl, aby se na jižním pólu objevil masivní etanový oblak.
Organický mazec?
Další možností, jak říká, je, že "je to nějaký druh organického mazu. Mohl by to být nějaký druh organického polymeru, v podstatě plastové částice. Možná malé kuličky z polystyrenové pěny. Kdo ví?" Ale, stejně jako u etanu, tyto by se tvořily shora. Není znám důvod, proč by se na jižním pólu Titanu měl vytvořit jejich masivní mrak.
A tak, uzavírá McKay, svobodně připouští, že jeho teorie mimo manžetu není „založená na žádných datech“, že mraky „jsou tvořeny metanem a že existuje nějaký proces, který skrývá spektrální znaky metanu“.
Jeden pravděpodobný scénář je, že částice mraků by mohly začít jako metan, produkovaný podle očekávání na zemi a vynášený do vzduchu. Jakmile se však dostanou do vzduchu, stanou se potaženy nějakou jinou látkou, možná ethanem. Další studium spektrálních dat shromážděných sondou Cassini spolu s laboratorními experimenty by vědcům mělo umožnit rozluštit záhadu, ale bude to nějakou dobu trvat, než tak učiní.
Mezitím se dole na povrchu Titanu odkrývá další záhada. Nedávné snímky odhalily ohromující povrchové detaily, nikdy předtím neviděné. Ale podle Caroline Porco, vedoucí týmu pro subsystém zobrazovací vědy, "nevíme přesně, na co se díváme." Část „nevím“se vztahuje jak na složení povrchu Měsíce, tak na jeho topografii.
Zjistit, z čeho je Měsíc složen, by mělo být relativně snadné s využitím dat z Cassiniho přístroje VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer). Různé materiály odrážejí světlo na různých frekvencích. Každý pixel zachycený VIMS zaznamenává sílu světla odraženého na každé z 352 různých frekvencí. Některé z těchto frekvencí jsou viditelné lidským zrakem, jiné jsou v infračervené oblasti.
Analýzou těchto spektrálních dat by vědci měli být schopni zjistit složení povrchu Titanu. Analýza vyžaduje intenzivní výpočty, přizpůsobení pozorovaných spekter standardům uloženým ve spektrálních knihovnách zde na Zemi. První výsledky by měly být k dispozici během několika dnů.
Povrchové záhady
Topografie Titanu bude tvrdším oříškem.
Porco říká, že kvůli globální vrstvě zákalu "nevidíme stíny na povrchu Titanu. A protože nevidíme stín, nemůžeme se podívat na obrázek a okamžitě odvodit, co je nahoře a co dole." Mohly by tam být mohutné hory a hluboká údolí, nebo by mohl být povrch úplně plochý. V tuto chvíli to nejde říct.
Titan je na rozdíl od Marsu a ledových měsíců Jupiteru, které mají malou nebo žádnou atmosféru. Takže "techniky, které jsme použili pro interpretaci bezvzduchových těles, všechny ty metody zkoumání pevných povrchů z planetárních kosmických lodí, které jsme se naučili za poslední půlstoletí," neplatí, říká Porco. "To nemůžeme na Titanu použít, protože je to velmi odlišné prostředí."
Vědci mohou použít kombinaci dat z několika různých přístrojů Casssini shromážděných po dlouhou dobu. Během své 4leté mise Cassini provede mnohem více blízkých průletů kolem Titanu, celkem 45.
Během těchto budoucích průletů bude Cassini sbírat jak radarová data – první taková data byla zachycena během úterního průletu – tak stereo snímky. Integrací těchto dvou typů dat bude vědecký tým Cassini schopen pomalu vytvořit obrázek topografie Titanu. Tento proces však bude trvat měsíce – nebo dokonce roky.
