spaceyhub

ტიტანის ამინდის პროგნოზი: ნაწილობრივ მოღრუბლული, მეთანის წვიმის ალბათობით

სატურნის უდიდესი თანამგზავრი ტიტანი კვლავ მოექცა მეცნიერების ყურადღების ცენტრში. ამჯერად მიზეზი მისი უცნაური ამინდია. NASA-ს, ESA-სა და კანადის კოსმოსური სააგენტოს ერთობლივი ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპის, ასევე Keck II-ს დედამიწიდან შესრულებული დაკვირვებების წყალობით, პირველად დაფიქსირდა ღრუბლოვანი კონვექციის ნიშნები ტიტანის ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში – ზუსტად იქ, სადაც მეთანისა და ეთანის ტბების დიდი ნაწილი მდებარეობს. მეცნიერები ფიქრობენ, რომ ეს ტბები მეთანის წვიმებით იკვებებიან.

ტიტანის ამინდი – ყვალასგან გამორჩეული

ტიტანი, მიუხედავად მისი ყინულოვანი (-180°C) ტემპერატურისა, ამინდის მხრივ დედამიწას მოგვაგონებს. მისი სქელი, მოყვითალო ნისლით დაფარული ატმოსფერო ძირითადად აზოტისგან შედგება, როგორც დედამიწაზე, მაგრამ ტიტანის ამინდი წყალზე კი არა, მეთანზეა დაფუძნებული. მეთანი აორთქლდება, ღრუბლებად კონდენსირდება და კვლავ ბრუნდება ზედაპირზე ზეთოვანი წვიმის სახით. ტიტანის ზედაპირზე კი წყლის ყინული კლდესავით მტკიცეა.

ტიტანი სატურნი — ტიტანის მეთანის ტბები

როგორც NASA-ს გოდარდის კოსმოსური ცენტრის მკვლევარი კონორ ნიქსონი ამბობს:
„ტიტანი ერთადერთი ადგილია ჩვენს მზის სისტემაში, სადაც ღრუბლები და ნალექი დედამიწას გვაგონებს.“

2022 წლის ნოემბრიდან 2023 წლის ივლისამდე ჩატარებულმა დაკვირვებებმა გამოავლინა, რომ ტიტანის ჩრდილოეთ განედებზე ღრუბლები არა მხოლოდ ჩნდებოდნენ, არამედ მოძრაობდნენ და თანდათან უფრო მაღალ სიმაღლეზე ადიოდნენ – ეს მიანიშნებს ცოცხალ ატმოსფერულ პროცესებზე. ამ რეგიონში ახლა ზაფხულია, რაც კიდევ უფრო ამყარებს ამ დაკვირვებების მნიშვნელობას.

These images of Titan were taken by the NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope on 11July 2023 (top row) and the ground-based W.M. Keck Observatories on 14 July 2023 (bottom row). They show methane clouds (denoted by the white arrows) appearing at different altitudes in Titan’s northern hemisphere. On the left side are representative-colour images from both telescopes. In the Webb image light at 1.4 microns is coloured blue, 1.5 microns is green, and 2.0 microns is red (filters F140M, F150W, and F200W, respectively). In the Keck image light at 2.13 microns is coloured blue, 2.12 microns is green, and 2.06 microns is red (H2 1-0, Kp, and He1b, respectively). In the middle column are single-wavelength images taken by Webb and Keck at 2.12 microns. This wavelength is sensitive to emission from Titan’s lower troposphere. The rightmost images show emission at 1.64 microns (Webb) and 2.17 microns (Keck), which favour higher altitudes, in Titan’s upper troposphere and stratosphere (an atmospheric layer above the troposphere). It demonstrates that the clouds are seen at higher altitudes on July 14 than earlier on July 11, indicative of upward motion. [Image description: A six-panel graphic with two rows and three columns, showing infrared images of Saturn’s moon Titan. The top row is labeled “Webb, 11 July 2023” and the bottom row is labeled “Keck, 14 July 2023.” The leftmost images are labeled “atmosphere and surface.” They show a mottled globe of brown and yellow with a hazy blue edge. At the top, a white spot that is somewhat faint in the Webb image and brighter in the Keck image has an arrow pointing to it. The middle column is labeled “troposphere” and shows a dark orange globe with a brighter edge. The only features are bright spots near the top and bottom. The top spot is fainter in the Webb image and brighter in the Keck image, and has an arrow pointing to it. The rightmost images are labeled “stratosphere” and also show a dark orange glo — ტიტანის ატმოსფეროში სხვადასხვა სიმაღლეზე განლაგებულ მეთანის ღრუბლები. გამოსახულებები გადაიღო NASA/ESA/CSA-ის ჯეიმს ვების კოსმოსურმა ტელესკოპმა 2023 წლის 11 ივლისს (ზედა მწკრივი) და დედამიწაზე მდებარე W. M. Keck-ის ობსერვატორიებმა 14 ივლისს (ქვედა მწკრივი). თეთრი ისრებით აღნიშნულია მეთანის ღრუბლები, რომლებიც ტიტანის ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში სხვადასხვა სიმაღლეზე ჩანს. მარცხენა სვეტში მოცემულია ატმოსფეროსა და ზედაპირის ინფრაწითელი გამოსახულებები. შუაში ნაჩვენებია ტროპოსფეროს (დაბალი ატმოსფერო) გამოსახულებები, ხოლო მარჯვენა სვეტი ასახავს სტრატოსფეროს (ზედა ატმოსფეროს ფენას). ნათლად ჩანს, რომ 14 ივლისს ღრუბლები უფრო მაღალ სიმაღლეზეა, ვიდრე 11 ივლისს, რაც ატმოსფეროში ღრუბლების კონვექციის მტკიცებულებაა.

ტიტანის ცა

ტიტანის ტროპოსფერო, დედამიწის მსგავსად, ამინდების მთავარ არენას წარმოადგენს, თუმცა ტიტანზე ის ბევრად მაღალა ხდება (დაახლოებით 45 კმ, დედამიწის 12 კმ–ის საპირისპიროდ). Webb-ის და Keck-ის დაკვირვებებმა მეცნიერებს შესაძლებლობა მისცა, შეეფასებინათ ღრუბლების სიმაღლე, მოძრაობა და განვითარების დინამიკა. მართალია, უშუალოდ წვიმა არ დაუფიქსირებიათ, მაგრამ ღრუბლების ცვლილებები ტიტანის ზედაპირის აქტიურობას მიანიშნებდა. Webb-ის მიერ ტიტანის დაკვირვება ზუსტად იმ სეზონზე შესრულდა, რომელზეც Cassini-ის მისიას ინფორმაცია არ ჰქონდა.

ტიტანის ქიმიური თავსატეხი

ტიტანის ატმოსფერო მდიდარია ნახშირბადზე დაფუძნებული ნივთიერებებით, რაც ასტრობიოლოგებისთვის ძალზე მნიშვნელოვანია. მისი ქიმიური პროცესები, რომლებიც მზის შუქითა და სატურნის მაგნიტური ველით იკვებებიან, წარმოქმნის მრავალ ნაერთს – ეთანს, რთულ ორგანულ ნაწილაკებს და სხვ.

ერთი მნიშვნელოვანი აღმოჩენა Webb-ს უკავშირდება: პირველად დაფიქსირდა მოკლეხნიანი, ე.წ. მეთილის რადიკალი (CH₃) – მოლეკულა, რომელიც მეთანის დაშლისას ჩნდება. ეს მიგვანიშნებს, რომ მეცნიერები პირველად ხედავენ ტიტანის ქიმიურ პროცესებს უშუალოდ, და არა მხოლოდ შედეგებს.

ამინდი მომავალში: ტიტანის გზაჯვარედინი

მეთანი ტიტანზე უსასრულოდ არ შენარჩუნდება. მისი დაშლისას, წყალბადი კოსმოსში იფანტება, მძიმე მოლეკულები კი ზედაპირზე ილექება. თუ მეთანის ახალი წყაროები არ აღმოჩნდება, ტიტანმა შესაძლოა ნელ–ნელა დაკარგოს ატმოსფერო – ისევე, როგორც მარსმა დაკარგა ოდესღაც არსებული ტენიანი გარემო.

ნიქსონის თქმით:
„მეთანი საბოლოოდ ამოიწურება – თუ ის არ ჟონავს შიგნიდან ან ქერქიდან, მაშინ ტიტანი შესაძლოა ერთ დღეს გახდეს მშრალი, მტვრიანი ადგილი დიუნებით და დამშრალი ტბებით.“

ტიტანი – ჩვენი კოსმოსური ამინდის ლაბორატორია

ეს კვლევა Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა და ეკუთვნის ჰეიდი ჰამელის მიერ კურირებულ Webb-ის გარანტირებული დროის პროგრამას, რომელიც მიზნად ისახავს მზის სისტემის კვლევას.

ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი NASA-ს, ESA-სა და კანადის კოსმოსური სააგენტოს ერთობლივი ძალისხმევით შეიქმნა. ევროპის კოსმოსურმა სააგენტომ უზრუნველყო მისი გაშვება Ariane 5 რაკეტით და ასევე მონაწილეობა მიიღო ვების ინსტრუმენტების შექმნაში, NASA-ს და არიზონას უნივერსიტეტის თანამშრომლობით.

ტიტანის მსგავსი აღმოჩენები კიდევ ერთხელ გვახსენებს, რომ ამ ყინულოვანი, უცხო სამყაროს შესწავლა ჯერ მხოლოდ იწყება – და წინ უამრავი სიურპრიზი გველის.

წყარო: NASA, ESA, CSA, STScI, Keck Observatory

მეცნიერების ბნელი ისტორია: გენიოსები, ძალაუფლება და შური

მეცნიერული პროგრესი - კეთილშობილი გენიოსების სიმართლის ძიება გგონიათ? სერიოზულად ცდებით,

მთვარეზე ყოფნა-არყოფნა, საკითხავი აი ეს არის

ყველაზე გავრცელებული შეთქმულების თეორიები აპოლოს მისიაზე.

NASA-ს პროგრამა “Artemis”

NASA-ს Artemis პროგრამა დაბრუნებაა მთვარეზე. ამბიციური მისია აპოლოს ეპოქის შემდეგ.

შენი სახელი მთვარის ორბიტაზე — შეუერთდი NASA-ს ისტორიულ Artemis II მისიას

უნიკალურ კოსმოსურ ექსპერიმენტში ვირტუალური მონაწილეობა, NASA-ს Artemis II-ის სატესტო მისია.