آه ، الصيف. يبلغ متوسط درجة الحرارة في تيتان مائة درجة فقط فوق الصفر المطلق ، لذلك ربما تكون بحيرة من الهيدروكربونات السائلة. كارولين بوركو هي الرائدة في فريق التصوير في مهمة كاسيني إلى زحل ومدير مركز عمليات التصوير في معهد علوم الفضاء في بولدر ، كولورادو. هذا هو المكان الذي تتم فيه معالجة الصور من Cassini ونشرها للجمهور.
الاستماع إلى المقابلة: Summer at the Lake… on Titan (6 MB)
أو اشترك في البودكاست: universetoday.com/audio.xml
فريزر كين: دعنا نقول إنني أقف على سطح تيتان بجانب هذه الميزة ، ما الذي سأراه؟
كارولين بوركو: حسنًا ، لسنا متأكدين تمامًا ، ولكن إذا كانت في الواقع بحيرة من الهيدروكربونات ، فسترى شيئًا يبدو مظلمًا إلى حد ما. قد تحتوي على بعض المواد المتحللة فيه وربما تكون هناك أمواج تلتف على الشاطئ وهو بالطبع الجليد والجليد المائي. تذكر أن الجو بارد للغاية. بشكل عام ، سيكون المشهد مظلمًا جدًا لأن الظهيرة المرتفعة على تيتان تشبه الشفق العميق للأرض ، وربما من المحتمل أن تمطر الميثان لأنه تم العثور على هذه الميزة في المكان على تيتان حيث يبدو أن هناك معظم السحب وبالتالي أعظم احتمالية هطول الأمطار. لا يعني أن تيتان مكان غائم جدًا ، فتذكروا. لم نر الكثير من الغيوم على تيتان. حيث رأينا الغيوم في الغالب في المنطقة القطبية الجنوبية حيث تم العثور على هذه الميزة بحجم بحيرة أونتاريو.
فرايزر: الآن أعرف أن صور تيتان التي التقطتها فوييجر وغيرها من التلسكوبات الأخرى تظهر أنها عالم غائم للغاية. لذا ، كيف يمكننا رؤية البحيرة؟
بوركو: هناك فرق بين الضباب الدخاني والضباب ثم الغيوم. الغيوم هي جسيمات لبعض المواد القابلة للتكثيف ؛ يمكن أن تكون قطرات سائلة أو الحقيقة إذا كانت عالية بما يكفي يمكن أن تكون جزيئات صلبة. على الأرض ، تصنع الغيوم الرقيقة من الجليد المائي ، على عكس السحب المتراكمة العادية التي تمطر عليك ؛ يمطرون الماء السائل. لذلك يمكن أن يكون لدينا شيء مشابه يحدث في تيتان ، باستثناء المادة ، بالطبع ، هو الميثان. لكن كما قلت ، لا يوجد سحب كثيرة. ليست الغيوم هي التي تجعل سطح تيتان من الصعب رؤيته من أعلى. إنها جزيئات الضباب - هذه هي جزيئات الضباب ، مثل جزيئات الضباب الدخاني على الأرض - من المحتمل أنها مصنوعة ، من شبه المؤكد أنها مصنوعة من مواد هيدروكربونية ، بوليمرات على الأرجح ، من كربون مرتبطة ببعضها البعض. هذه جزيئات صغيرة جدًا ، لكن الغلاف الجوي سميك جدًا ؛ سمك هذه مئات الكيلومترات. إذا كنت تقف على السطح ، يمكنك ، بالطبع ، رؤية السطح ورؤية حتى في الأفق ، وقليلًا من خلاله. تذكر أن الصور التي التقطتها مسبار Huygens كانت تبدو. يمكننا أن نرى إلى الأفق ، بمجرد ظهور المسبار على السطح والتقاط الصور ، يمكننا أن نرى إلى الأفق. ولكن إذا نظرت للأعلى من خلال الغلاف الجوي الكثيف جدًا ، أو إذا كنت فوق النظر إلى الأسفل ، فإن مسارك عبر هذا الجو الكثيف المليء بالضباب طويل جدًا ، بحيث يصعب مرور الضوء المرئي. وبالطبع نرى بالضوء المرئي. في الصور التي تم التقاطها باستخدام فوييجر ، وكان فوييجر لديه كاميرا يمكن أن تنظر فقط إلى الطرف الطويل حيث يرى البشر بأعينهم. في الواقع ، أبعد قليلاً حيث نرى بأعيننا. ولكن مع ذلك ، ليست بعيدة بما يكفي لرؤية أسفل سطح تيتان. ولكن باستخدام كاميرات كاسيني ، استخدمنا حيلة تم اكتشافها بشكل أساسي من قبل علماء الفلك الأرضي. إذا ذهبت إلى الأطوال الموجية الأطول في الطيف الكهرومغناطيسي ، فانتقل إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة ، يمكنك في الواقع أن ترى أسفل إلى سطح تيتان. هذه هي الأطوال الموجية التي استخدمناها لتصوير سطح تيتان بكاميراتنا ، وبالطبع ، في تلك الأطوال الموجية اكتشفنا هذه الميزة الشبيهة بالسطح على السطح.
فريزر: الآن ، إذا لم تكن بحيرة من الهيدروكربونات السائلة ، فماذا يمكن أن تكون؟
بوركو: حسنًا ، لسنا متأكدين تمامًا ، 100٪ متأكد ، أنه مملوء بالسائل. ربما كان الاكتئاب مملوءًا بالسائل ذات مرة ، وقد تبخر كل السائل منذ ذلك الحين ، ونرى الآن بقايا ما تبقى من وراءه. لذا يمكن أن تكون هيدروكربونات صلبة ما زالت تشكل سطحًا مستويًا. يمكنك تخيل سرير بحيرة مالح على الأرض. بعد ترك الملح بعد تبخر الماء. لذا يمكننا رؤية شيء ما هو مجرد مادة صلبة. هذه هي الإمكانيتان الأساسيتان: يمكن أن تكون مادة صلبة أو قد تكون سائلة. لن نعرف على وجه اليقين ما إذا كان سائلاً أم لا حتى تتاح لنا الفرصة لرؤية انعكاس للشمس على سطح هذا الجسم ؛ انعكاس مرآوي ، أو انعكاس مثل انعكاس مثل يمكنك أن ترى ما إذا كنت تحلق في طائرة فوق ولاية مينيسوتا على سبيل المثال. بالنظر إلى الأرض وضوء النهار ، يمكنك رؤية انعكاسات مرآوية ، يمكنك رؤية صورة الشمس تتلألأ من على سطح جميع البحيرات العديدة التي تنتشر في المناظر الطبيعية في ولاية مينيسوتا.
فريزر: هذا رائع ، هل ستتمكن من رؤية ذلك؟
بوركو: لن نتمكن من رؤية ذلك بكاميراتنا ، على الأرجح ، لأن الهندسة لن تسمح لنا بذلك. هندسة الإضاءة الشمسية وحقيقة أنه في الأطوال الموجية التي يمكن حتى لكاميرات كاسيني رؤيتها ، إذا نظرنا عبر طول مسار طويل جدًا في الغلاف الجوي ، تصبح الأمور ضبابية وغامضة للغاية ، ولا نحصل على رؤية واضحة لـ السطح. ومع ذلك ، هناك أدوات أخرى على كاسيني تعمل بأطوال موجية أطول مما نقوم به ، وهي تذهب إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة. لديهم وقت أسهل في الرؤية إلى السطح ، وهذا ممكن - علينا التحقق من اللقاءات القادمة مع تيتان. إذن هذا ليس مؤكدًا بعد ، ولكن على الأقل من حيث المبدأ يمكن أن يروا مرآة مثل الانعكاس على سطح هذا الجسم ، إذا كان في الواقع سائلًا. لا تزال هيئة المحلفين خارج نطاق هذا الأمر ، وقد نكون محظوظين لأن لدينا نوعًا من الظروف التي تطير في رحلات جوية تيتان المستقبلية للقبض على ما إذا كانت سائلة حقًا أم لا.
فريزر: متى ستتاح لكاسيني فرصة لزيارة المنطقة؟
بوركو: لست متأكدًا تمامًا من ذلك. هناك أشخاص في فريقي مشغولون بالتخطيط لطيران تيتان. التخطيط لتسلسل التصوير لكل من تيتان فلايس القادمة سيعرف ذلك أفضل مني. ولكن أعتقد أنه قد لا يكون حتى وقت لاحق في الجولة عندما نلقي نظرة جيدة على هذه الميزة. كما قلت مرارًا ، سيستغرق الأمر سنواتًا لتحديد ما يحدث حقًا على سطح Titan. نأتي بها عدة مرات خلال هذه المهمة ، التي تنتهي اسميا في منتصف عام 2008. إذا كنا محظوظين بما فيه الكفاية ، والكونغرس الأمريكي على استعداد ، فسوف نحصل على تمديد ، ويمكن أن نكون هيئات مراقبة في نظام زحل للعقد القادم. ولكن الآن لدينا شيء مثل 39 لقاءات أخرى مع تيتان.
فريزر: وإذا تبين أنها هيدروكربون سائل ، فما الذي يخبرك عن جيولوجيا تيتان أو تاريخها؟
بوركو: يخبرنا أنه على الأقل جزئيًا ، فإن التفكير الذي كان لدينا حول دورة الميثان على تيتان ، وكمية الميثان في الغلاف الجوي صحيحة. لأنه كانت هناك تنبؤات بأن سطح تيتان سيحتوي على بعض السوائل على السطح. ولم نر العدد الذي تنبأت به بعض النماذج ، ولكن إذا كان هناك أي شيء على الإطلاق ، فإن ذلك يعطي مصدرًا للميثان الموجود في الغلاف الجوي ، إذا كان هناك بعض السوائل على السطح. بالطبع ، السؤال التالي هو: كيف وصلت كمية الميثان هذه إلى الغلاف الجوي لتبدأ؟ هل أتت من البراكين ، أم أنها جاءت من مصدر آخر؟ السؤال عن كيفية وجود الميثان حتى الآن على سطح تيتان ، عندما نعلم أنه يتفكك في الغلاف الجوي العلوي. لكن مع ذلك ، يؤكد لنا ، على الأقل جزئيًا ، بعضًا من تفكيرنا حول ما يدور بين السطح والجو ، ومن المثير للاهتمام معرفة ذلك. هذا جو آخر ، من نواح كثيرة مشابه لأرضنا. يعطينا مثالا آخر للدراسة في التعرف على جونا الخاص. ضع في اعتبارك أن Titan لديه أيضًا نوع من تأثير الاحتباس الحراري المعتدل يحدث. درجة حرارة سطحه أكبر بـ 12 درجة كلفن مما لو لم يكن هناك غاز الميثان في الغلاف الجوي. لذا ، فإننا نتعلم الكثير عن كوكبنا ، وما الذي يجعل كوكبنا فريدًا ، وما الذي يجعله يشترك في أي شيء على الإطلاق مع جسم آخر ، مثل تيتان ، من خلال دراسة أكبر قمر لزحل.
فريزر: هل صورت تيتان جيدًا بما يكفي الآن لتعلم أن هذه هي الميزة الوحيدة مثل هذه على هذا الكوكب؟
بوركو: أوه ، ليس بطلقة طويلة. لقد بدأنا للتو هنا. هذه أيام مبكرة. لا أعرف النسبة المئوية للسطح التي تم تغطيتها حتى الآن ، لكنها لا تزال جزءًا صغيرًا من نوع الدقة التي نحتاجها لرؤية هذه الأنواع من الميزات. لذا لا ، لدينا طريق طويل لنقطعه ، وأعتقد أنه سيكون هناك الكثير من الاكتشافات المثيرة في المتجر ، لذا ابق على اطلاع على الرسالة حقًا.
