Robotu zemūdene varētu izpētīt Titāna dziļāko jūru

Oranžā krāsā jūra ar kalniem fonā un gredzenotu planētu debesīs.

Mākslinieka koncepcijaKraken Mare, lielākais metāna ezers vai jūra uz Saturna lielā pavadoņa Titāna. Šis mēness ir vienīgais zināmais ķermenis kosmosā, neskaitot Zemi, uz kura virsmas ir stabili šķidruma (kaut arī ne ūdens) ķermeņi. Attēls, izmantojotKornela universitāte/ NASA.


Zeme ir aūdens planēta. Titāns – Saturna lielākais pavadonis – ir vienīgais ķermenis mūsu Saules sistēmā, faktiski vienīgais ķermenis, kuru mēs zinām, kur uz tā virsmas ir šķidrumi. Titānā ir lietus, upes un pat ezeri un jūras, kas nav izgatavoti no ūdens, bet gan no šķidrumametāns(primārā sastāvdaļadabasgāze) unetāns. Dažiem Titāna ezeriem un jūrām ir arī ievērojams dziļums, un tagad ir jauns pētījumspaziņojaKornela universitātes pētnieki rāda, ka Titāna lielākā jūra tās centrā ir vismaz 1000 pēdu – 300 metru dziļumā. Kā norādīja pētnieki, tas ir:

… pietiekami daudz vietas potenciālai robotizētai zemūdenei, ko izpētīt.


Jaunorecenzētsatradumi bijapublicētsiekšĢeofizikālo pētījumu žurnāls2020. gada 4. decembrī.

Rezultāti iegūti, pētot datus noCassinino 2004. līdz 2017. gadam, kas riņķoja ap Saturnu, aužot starp tā pavadoņiem. Jaunais pētījums galvenokārt ir balstīts uz datiem no viena no pēdējiem zondes pārlidojumiem Titānam. Tika novērtēts visu ezeru un jūru dziļums, izņemot vienu:Kraken Mare, lielākā Titāna jūra. Kā aprakstīts rakstā:

No 2013. līdz 2017. gadam mēs esam pētījuši Titāna jūru, kurās dominē metāns, dziļumu, iekļūstot šķidrumā ar Cassini.radara altimetrs. Katras jūras dziļums un sastāvs jau bija atvasināts, izņemot Titāna lielāko jūru Kraken Mare. Šeit mēs aprakstām šīs kampaņas pēdējo novērojumu pirms Cassini beigām 2017. gadā.

Radars bija vajadzīgs, jo Titānu pilnībā klāj blīva smogam līdzīga dūmaka. Vadošais autorsValerio Podžiliatzīmēja:




Katras Titāna jūras dziļums un sastāvs jau bija izmērīts, izņemot Titāna lielāko jūru Kraken Mare, kurai ir ne tikai lielisks nosaukums [tā nosaukta leģendārasjūras briesmonis], bet satur arī aptuveni 80% no Mēness virsmas šķidrumiem.

Zili zaļš globuss ar gaišāku plankumu ar nelielu baltu saules gaismas atstarošanas laukumu.

Cassini ieguva šo infrasarkano skatu uz jūrām un ezeriem Titāna ziemeļu puslodē 2014. gadā. Saules gaisma ir redzama pie Titāna lielākās jūras Kraken Mare dienvidu daļas. Šī svešā jūra ir gandrīz tikpat liela kā visas 5Lielie ezeriZiemeļamerikā, kopā. Attēls, izmantojotNASA/ JPL-Caltech/ Arizonas Universitāte/ Aidaho Universitāte.

Sākotnējos datus par Kraken Mare Cassini ieguva 2014. gada 21. augustā,T104 lido garām. Cassini izmantoja savu radaru no gandrīz 600 jūdžu (gandrīz 1000 km) augstuma, lai novērotuLigeia Mare(mazāka jūra netālu no Titāna ziemeļpola), Kraken Mare unMoreja Sinusa, estuārs Kraken Mare ziemeļu galā.

Tika konstatēts, ka Moray Sinus ir aptuveni 280 pēdu (85 metru) dziļš, bet Kraken Mare centrālā daļa bija pārāk dziļa, lai radars varētu izmērīt visu ceļu līdz apakšai.


Tomēr Kraken Mare sastāvs – pārsvarā metāns ar etāna piejaukumu – sniedza norādes. Ja tas bija līdzīgs Moray Sinus, kā tas varētu būt paredzēts, datu analīze liecināja, ka Kraken Mare centrālajai daļai jābūt vismaz 328 pēdu (100 metru) dziļumam un, iespējams, tuvāk 1000 pēdām (305 metriem).

Brūna virsma ar neregulāriem tumši ziliem plankumiem, marķēta, ar 500 km līniju skalai.

Cassini radara karte, kurā redzama Kraken Mare un citas tuvumā esošās jūras un ezeri uz Titāna. Attēls, izmantojot JPL-Caltech/ NASA/ ASI/ USGS/Zinātnes ziņas.

Zemūdene ar prožektoru tumšā jūrā.

Kādā nākotnē NASA vēlas nosūtīt zemūdeni ar nosaukumu Titan Sub, lai izpētītu Kraken Mare. Ko tas varētu atrast? Mākslinieka koncepcija caurNASA.

Kraken Mare ir arī milzīga izmēra ziņā, gandrīz tikpat liela kā visas piecasLielie ezeriZiemeļamerikā, kopā.


Šie jaunie rezultāti, protams, palīdzēs zinātniekiem uzzināt vairāk par Titāna ezeriem un jūrām. Turklāt viņi gūs ieskatu par to, cik baismīgi līdzīgs – tomēr ļoti svešs – Titāns irhidroloģiskais ciklsdarbojas. Poggiali teica:

Šajā kontekstā ir svarīgi izprast Kraken Mare un Moray Sinus dziļumu un sastāvu, jo tas ļauj precīzāk novērtētTitāna metāna hidroloģija. Tomēr mums ir jāatrisina daudzi noslēpumi.

Tagad par nākotnes zemūdenes potenciālu, kas pēta Titāna lielākās jūras dziļumus. Tā ir ideja nākotnei, bet varbūt šis pētījums to tuvinās. Zinātnieki ir ierosinājuši nosūtīt zemūdenei līdzīgu zondi - provizoriski sauktuTitan Sub– izmeklēt Kraken Mare no pirmavotiem. Iedomājieties, ka patiesībā izpētātsvešā jūra? Cik forši tas būtu? Kā atzīmēja Poggiali, šie dati būs vērtīgi, plānojot šādu misiju:

Pateicoties mūsu mērījumiem, zinātnieki tagad var ar lielāku precizitāti secināt šķidruma blīvumu un līdz ar to labāk kalibrēt hidrolokatoru uz kuģa un izprast jūras virziena plūsmas.

Zinātnieki domā, ka Titāns ir līdzīgs tam, kāds bija agrīnā Zeme, aptuveni tajā laikā, kad dzīvība tikai sāka attīstīties. Tāpēc tas varētu sniegt vērtīgus datus par dzīvības rašanos uz Zemes vai vismazprebiotiskā ķīmija.

Smaidošs jauns vīrietis ar bārdu un ūsām uz pelēka fona.

Valerio Poggiali Kornela universitātē, jaunā pētījuma vadošais autors. Attēls, izmantojotKornela universitāte.

Tātad, vai var būt kaut kaskas dzīvo tajos ezeros un jūrās? Tā ir aizraujoša doma, taču tai ir jābūt dzīvības formai, pat ja tā ir tikai mikroskopiska, atšķirībā no jebkuras uz Zemes, kurā, lai izdzīvotu, ūdens vietā tiktu izmantots metāns. Titāna atmosfērā, tāpat kā Zemes, lielākoties ir slāpeklis, bet Mēness virsma ir ārkārtīgi auksta - aptuveni -290 grādi pēc Fārenheita (-179 grādi pēc Celsija), tāpēc tā hidroloģijas pamatā ir šķidrs metāns un etāns, nevis ūdens. Uz Titāna ūdens ledus ir ciets kā akmens.

Ir bijuši arī ieteikumi par ūdens okeānu zem Titāna virsmas, līdzīgi tiem, kas, domājams, eksistē uz Jupitera pavadoņa Europa un Saturna pavadoņa Enceladus, taču, ja tāds pastāv, par to līdz šim ir maz zināms.

Apakšējā līnija: Jauns NASA Cassini misijas datu pētījums liecina, ka Titāna lielākā metāna jūra Kraken Mare atrodas vismaz 1000 pēdu (300 metru) dziļumā netālu no tās centra.

Avots: The Bathymetry of Moray Sinus at Titan’s Kraken Mare

Caur Kornela universitāti