Glavni TitanKako je stanovan Titan? NASA pošilja helikopter Titan Dragonfly, da bi to izvedeli

Kako je stanovan Titan? NASA pošilja helikopter Titan Dragonfly, da bi to izvedeli

Titan : Kako je stanovan Titan?  NASA pošilja helikopter Titan Dragonfly, da bi to izvedeli

V Osončju je malo mest, ki so tako fascinantna kot Saturnova Luna Titan. To je svet z debelejšo atmosfero kot Zemlja. Tam, kjer je tako hladno, da dežuje amoniak, tvori jezera, reke in morja. Kjer vodni led tvori gore.

Tako kot Europa in Encleadus bi lahko tudi Titan imel notranji ocean tekoče vode, kraj, kjer bi lahko bilo življenja.

Titan ima plasti in na srečo je v delih, ki ga raziskujejo, na novo osrednja misija: misija Titan Dragonfly.

Dolgo časa astronomi niso vedeli, kako poseben je Titan. To je zato, ker je Saturnova luna zavita v goste oblake, ki zakrivajo pogled na njeno površino. Pravzaprav so astronomi najdlje mislili, da je Titan največja luna v Osončju, saj niso mogli vedeti, kje se je ozračje končalo in tla so se začela. Zdaj vemo, da je Ganymede malo večji.

Prvo vesoljsko plovilo, ki je obiskalo Titan, je bilo Pioneer 11 leta 1979. Skozi gosto oblake ni mogel videti in niti dvojno vesoljsko plovilo Voyager, ki sta mu sledila v letih 1980 in 1981. Vendar so zbrali nekaj dodatnih namigov o Titanu, čeprav so odkrili sledi ogljikovodikov v atmosferi, kot so acetilen, etan in propan. Večinoma v ozračju pa je dušik, tako kot Zemlja.

Ta pogled na največjo luno Saturna, Titan, je med zadnjimi slikami, ki jih je vesoljsko plovilo Cassini poslalo na Zemljo, preden se je potopilo v ozračje orjaškega planeta. Zasluge: NASA / JPL-Caltech / Vesoljski inštitut

Z atmosfero, napolnjeno z dušikom in vsebuje ogljikovodike, to zveni kot potencialno mesto za iskanje življenja. Mogoče celo življenje, ki uporablja popolnoma drugačno biologijo kot življenje na Zemlji.

Kako je stanovan Titan?

Ni bilo še nič, dokler NASA s Cassini vesoljsko plovilo ni opravilo dolge poti do Saturna in se je leta 2004 podalo v orbito okoli obročatega planeta, da so bili instrumenti končno na mestu, da bi pokukali skozi zavijalno atmosfero Titan .

V času svoje trinajstletne misije pri Saturnu je Cassini 127-krat preletel Titana s pomočjo radarjev in infrardečih instrumentov, da bi videl skozi meglico in razkril značilnosti na površini Titana. Cassini je videl oblake ogljikovodikov, ki deževne ogljikovodike v reke ogljikovodikov zbirajo v ogljikovodikovih jezerih in morjih. Moja poanta je ogljikovodiki.

Tu prikazani trije mozaiki so bili sestavljeni s podatki iz Cassini .s vizualnega in infrardečega spektrometra za kartiranje, posnetih med zadnjimi tremi letali Titana, 28. oktobra 2005 (leva slika), 26. decembra 2005 (srednja slika) in 15. januar 2006 (desna slika). Zasluge: NASA / JPL / Univerza v Arizoni

Cassini je spuščal tudi s pristanišča Evropske vesoljske agencije, ki je padal skozi ozračje in zabeležil celotno dve uri vožnje. Pristal je na površini in poslal nazaj prve slike s tal na Titan.

Med njima sta Cassini in Huygens razkrila, da je Titan prekrit z organskimi molekulami, v takšnem stanju, za katerega se je mislilo, da je tu na Zemlji obstajal pred 4 milijardami let. Težava je seveda v tem, da je Titan neverjetno hladen. Tako dobiš vse te tekoče ogljikovodike, o katerih sem hodil in naokoli.

Temperatura površine je -179 Celzija ali -209 stopinj Fahrenheita. Samo za primerjavo, najhladnejša temperatura, ki je bila kdajkoli zabeležena na Zemlji, je približno -92 Celzija ali -133 Fahrenheit.

Debela dušikova atmosfera na Titanu pomeni, da ne bi potrebovali vesoljske obleke, če bi se radi sprehodili zunaj na Titanu, le resnično res debel plašč.

Torej ste vi dobili vse te surovine za življenje na površini, v precej debeli atmosferi dušika, pri čemer so tekoči ogljikovodiki delovali kot topilo in vrtinčili kemikalije naokoli. Obstaja celo ultravijolično sevanje sonca, ki razbija kemikalije, in spodbuja nove kemične reakcije z vodikom, metanom in dušikom.

Ligeia Mare, ki je tu prikazana v podatkih, pridobljenih z NASA-ino vesoljsko postajo Cassini, je drugo največje znano telo tekočine na Saturnovi luni Titan. Napolnjen je s tekočimi ogljikovodiki, kot sta etan in metan, in je eno izmed številnih morij in jezer, ki predstavljajo severni polarni predel Titana. Zasluge: NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell
Ligeia Mare, ki je tu prikazana v podatkih, pridobljenih z vesoljskim plovilom Cassini NASA s Cassini, je drugo največje znano telo tekočine na Saturn suncu Titan. Napolnjen je s tekočimi ogljikovodiki, kot sta etan in metan, in je eno izmed številnih morij in jezer, ki bejewel Titan s severno polarno območje. Zasluge: NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell

Toda potem si ve dobil brutalno hladno okolje, popolnoma sovražno do življenja na površju.

Dobra novica je, da se zdi, da ima Titan pod svojim ledenim površjem tekoč ocean: tako kot Jupiter Europa in Saturn Enceladus. To so potrdili s skrbnimi gravitacijskimi meritvami, ki jih je naredil Cassini med svojimi 137 muhami.

Razlika je v tem, da ima Titan vse gradnike na površini, ki obdaja ocean. Poglejte, kako je to idealno?

V laboratoriju za reakcijski pogon NASA s Jet Propulsion skupina znanstvenikov poskuša ugotoviti, kako verjetno bi bilo življenje v Titanovih oceanih. Med letoma 2023 in upajo, da bodo lahko določili pogoje, ki bi omogočili, da se organske molekule premaknejo s površine sveta navzdol v njegove notranje oceane, popolno bivalno okolje.

Stanovanje ogljikovodikovih svetov: Titan in onstran. Kako bi se življenje lahko preselilo s površine Titana v njegovo notranjost in obratno. Zasluge: NASA / JPL / NIA

Trud se imenuje bivalnost ogljikovodikovih svetov: Titan in naprej .

Njihov prvi cilj je ugotoviti, kako se organske molekule lahko premikajo po planetu in se prevažajo iz atmosfere, na površje in nato v podzemni ocean.

Nekaj ​​tega dela smo že opravili z uporabo opazovanj iz velikega milimetra / submilimeterskih nizij Atacama v Čilu, da smo preučili atmosfero Titana in izmerili njegovo kemijsko vsebnost.

Čeprav je bil Cassini veliko bližje in je opravil nekaj teh opazovanj, je ALMA pravzaprav veliko bolj občutljiv na vrste molekul, ki plavajo v Titanovi atmosferi. Opazovalnica je lahko zaznala spremembe ravni v Titanu, saj se metan in molekularni dušik razbijata zaradi sončnega ultravijoličnega sevanja.

ALMA je vrsta jedi, ki se nahajajo v puščavi Atacama v Čilu. Slika: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), O. Dessibourg

Mogoče je, da bodo te organske molekule lahko spuščale navzdol v ocean. Lahko pa se organske molekule ustvarijo znotraj samega Titana in se skozi kriovolkane na površini podajajo navzgor in navzven.

Verjetno je nemogoče neposredno vzorec podzemnega oceana v bližnji prihodnosti, toda če se na površini najdejo namigi, bi se lahko ogrevana sonda, kot je misija, predlagana za Evropo, stopila skozi led in dosegla ocean. O tej ideji smo naredili celo epizodo.

Potem hočejo razumeti, ali so ti podzemni oceani dejansko lahko bivalni in če so, kakšno življenje je tam spodaj.

Čeprav je tekoč ocean, ne vemo, ali ima dovolj pravih kemikalij in energije, da lahko preživi življenje. En primer zemeljskega življenja, ki bi lahko usmeril pot, se imenuje Pelobacter acetylenicus, ki napaja acetilen za energijo in ogljik. Raziskovalci načrtujejo simulacijo okolja Titana in vidijo, kako dobro lahko ta bakterija preživi.

Nazadnje, ali obstaja način, da se življenje odpelje nazaj iz oceanov in na površje Titana, kjer ga je mogoče preučiti od blizu? Čeprav je lahko ledena lupina na Titanu debela 50–80 km, bi lahko v milijonih let prihajalo do geoloških procesov, ki material prinesejo iz oceana na površje.

Umetnikova ilustracija notranjosti Titana, vključno s plastjo tekoče vode. Zasluge: NASA / JPL

Za zbiranje teh podatkov bi potrebovali neko robotsko misijo, ki bi se lahko hitro premikala po površini Titana in vzorčila različne lokacije, da bi iskala dokaze o življenju.

Titan je popolnoma fascinanten in resnično moramo resnično poslati misijo nazaj, da jo preučimo bolj poglobljeno. Z veseljem sporočam, da je NASA uradno izbrala helikopter z jedrsko baterijo, ki bo leta 2026 poletel v Titan.

Ponazoritev NASA-jevega zmajevskega rotorja na Titanu. Kreditna slika: NASA

To se imenuje Dragonfly, in morda ga poznate že zaradi sodelovanja, ki sem ga opravil lani z Everyday Astronautom. NASA je poskušala izbirati med Dragonfly in misijo povratka vzorca kometa. Čeprav si želim, da bi lahko obe misiji leteli, bi bila to tudi moja izbira.

Pogoji na Titanu so kot nalašč za leteči stroj. Atmosferska gostota je 4-krat večja od Zemljine, hkrati pa je gravitacija nižja. Letenje na Titanu je nekako podobno plavanju v oceanih Zemlje. Lahko bi si privezali par na krilih na rokah in poleteli na Titanu, kar bi, resno, rad poskusil.

Dragonfly bo opremljen z radioizotopskim termoelektričnim generatorjem, enako vrsto plutonijeve baterije, ki napaja Mars Curiosity, Mars 2020 in številnimi sondami v zunanjem Osončju. Ko plutonij propada, termoelement pretvori toploto v elektriko za pogon vesoljskega plovila.

Dragonfly bo lahko s svojim RTG-jem ustvaril dovolj električne energije, da bo letel v atmosferi Titanije in tako naredil daljše in daljše hmelje na približno 8 km hkrati. Za svoje glavno poslanstvo naj bi preletelo 175 kilometrov, kar je dvakrat večja razdalja vseh Mars-ovih roverjev skupaj.

Misija naj bi se začela leta 2026, do titana pa bo prišlo približno 8 let, leta 2034.

Saturn obroči ležijo v daljavi, ko vesoljsko plovilo Cassini gleda proti Titu in njegovemu temnemu območju, imenovanim Shangri-La, vzhodno od pristajalnega območja sonde Huygens. Kreditna slika: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

NASA je za pristajalno mesto izbrala sipine sipine Shangri-la blizu ekvatorja, mesto, ki je podobno peščenim sipinam v Namibiji. Preskakoval bo iz regije v regijo, vohanje in vzorčenje, okolje okoli njega, dokler ne pride do kraterja Selk. To je kraj, ki se zdi, da priča o pretekli tekoči vodi in organskih molekulah.

Točno to je kraj, kjer bi lahko obstajali dokazi o vodi, ki je iz notranjosti Titan -a uhajala na njegovo površino. Z drugimi besedami, tukaj lahko ugotovimo, da je Titan nekoč živel ali še vedno živel v svojem notranjem oceanu.

Obstaja še nekaj drugih idej za raziskovanje Titana, vključno s podmornico, ki bi lahko raziskovala ogljikovodična jezera, ter različne ideje o čolnih in celo jadrnico. We ve smo naredili celo epizodo o drugih potencialnih misijah na Titan.

Titan. Vrnili smo se k Titanu in tokrat smo poslali helikopter, da podrobno razišče ta fascinanten svet. Obenem bodo astronomi in planetarni znanstveniki gradili primer za življenje, bodisi danes bodisi v starodavni preteklosti, in kako bi se lahko premikal s površja v svoje notranje oceane in obratno. In to bi nam lahko pomagalo razumeti, kako bi lahko življenje prišlo na Zemlji.

Viri: NASA / JPL, Nasin astronomski inštitut

Kategorija:
Cassini je mimo Phoebe
Morda bomo kmalu sposobni videti prve, nadvišene zvezde v vesolju