Titan adalah dunia bulan yang terselubung dan dingin, terlindung di bawah kabut hidrokarbon jingga tebal, karena mengelilingi planet induk-planet raksasa-gas-Saturnus di luar Tata Surya – jauh dari kehangatan menyambut Matahari kita. Titan adalah dunia yang membeku, seperti bulan-bulan saudari es yang mengorbit, penghuni raksasa gas dari batas luar Tata Surya kita: Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Hampir sebesar Mars, Titan adalah bulan terbesar Saturnus, serta bulan terbesar kedua di keluarga Sun – setelah Ganymede Jupiter – dan tentu saja akan diklasifikasikan sebagai planet jika mengorbit. Matahari bukannya Saturnus. Pada bulan Oktober 2017, sebuah tim astronom dengan NASA & # 39; s Misi Cassini mengumumkan bahwa mereka menemukan bukti adanya awan hibrida aneh dan beracun yang menjulang tinggi di atas kutub selatan Titan. Penemuan baru-baru ini adalah demonstrasi baru dari kimia kompleks yang terjadi di atmosfer Titan yang asing, tebal, oranye – dalam hal ini, pembentukan awan di stratosfer bulan yang tersengat-hidrokarbon – dan bagian dari kelompok proses yang sangat membantu memberikan sup aneh terdiri dari beragam molekul organik ke permukaan aneh Titan.

Meskipun awan mengambang, tipis, dan beracun ini tidak terlihat oleh mata manusia, itu berhasil ditemukan pada panjang gelombang inframerah oleh Spektrometer Inframerah Komposit (CIRS) , di atas kapal Cassini pesawat luar angkasa. Awan menghantui langit bulan eksentriknya di ketinggian sekitar 100 hingga 130 mil, jauh di atas awan hujan metana yang melempari Titan dengan tetesan hidrokarbon cair yang besar, berat, dan malas. Awan beracun mengintai di troposfer Titan – wilayah terendah atmosfernya – dan mencakup hamparan besar di dekat kutub selatan, dari sekitar 75 hingga 85 derajat lintang selatan.

"Awan ini mewakili formula kimia baru es di atmosfer Titan." Yang menarik adalah bahwa es awan ini terbuat dari dua molekul yang terkondensasi bersama dari campuran gas yang kaya di kutub selatan, "jelas Dr. Carrie Anderson pada 18 Oktober 2017. Siaran Pers NASA. Dr Anderson adalah dari NASA & # 39; s Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard (GSFC) di Greenbelt, Maryland.

Data sebelumnya diperoleh dari CIRS membantu mengidentifikasi keberadaan es sianida hidrogen di awan yang melayang di atas kutub selatan Titan, selain bahan kimia beracun lainnya dalam selimut tebal, oranye, dan berasap yang mencirikan atmosfer eksotis bulan jauh.

Titan stratosfer menunjukkan pola sirkulasi global yang menembakkan arus gas hangat dari belahan bumi di mana musim panas ke kutub musim dingin. Sirkulasi ini membalik arah ketika musim berubah, dan ini menghasilkan akumulasi awan di mana kutub mengalami musim dingin. Segera setelah kedatangannya di Saturnus, Cassini menemukan bukti fenomena ini di kutub utara Titan. Bertahun-tahun kemudian, mendekati akhir dari keberhasilan pesawat ruang angkasa 13 tahun memeriksa sistem Saturnus, penumpukan awan eksotis serupa diamati di kutub selatan Titan.

Oddball Orange Moon

Titan ditemukan pada 25 Maret 1655 oleh astronom Belanda Christiaan Huygens, yang terinspirasi oleh penemuan Galileo, pada 1610, dari empat Jupiter besar Bulan Galilea : Io, Europa, Ganymede, dan Callisto. Namun, untuk waktu yang sangat lama, dunia bulan yang jauh ini, mengorbit Saturnus, telah diselimuti misteri. Hal ini karena permukaan rahasia Titan tertutup oleh kabut tebal, tebal, dan tidak dapat ditembus yang tersusun dari hidrokarbon – dan tidak ada teleskop di Bumi yang mampu menembus selimut berbuih ini untuk mengamati permukaannya. Namun, Titan baru-baru ini mengungkapkan banyak dari rahasianya yang terjaga dengan baik, berkat ruang-ditanggung Cassini Mission yang mengirim probe – the Huygens Probe – ke dalam awan oranye tebal untuk mengamati permukaan yang kaya hidrokarbon Titan pada Januari 2005. The Cassini Mission berakhir pada September 2017, ketika orbiter yang sangat sukses itu dengan sengaja jatuh ke dalam awan planet-cincin yang telah diamati selama lebih dari satu dekade.

Seperti dunia lain yang menghuni Tata Surya terluar, Titan terletak jauh dari panas Matahari kita. Memang, Titan adalah bulan-dunia dingin, dan struktur atmosfer kimianya membeku. Bulan "eksentrik" ini terkenal dengan danau dan lautnya yang aneh yang dipenuhi dengan hidrokarbon cair, serta kain kasaunya yang aneh. Sering disebut "dunia dalam dirinya sendiri", banyak ilmuwan planet menunjukkan bahwa bulan yang mempesona dan aneh ini mungkin menunjukkan kesamaan yang menakutkan dengan cara planet kita sendiri, sudah lama sekali, jauh sebelum kehidupan muncul di sini. Dengan mempelajari Titan seperti sekarang, para ilmuwan mungkin bisa mendapatkan intan yang berharga ke masa lalu yang jauh ketika planet kita masih muda. Untuk alasan ini, atmosfer Titan sangat menarik karena diperkirakan terdiri dari campuran bahan kimia dingin yang mirip dengan yang diyakini telah hadir di atmosfer primordial planet kita. Atmosfer Titan terutama terdiri dari nitrogen – sama seperti Bumi. Namun, Atmosfer Titan juga menyimpan lebih banyak bahan kimia yang "berasap" seperti metana dan etana – dan asap ini begitu padat sehingga benar-benar hujan deras cairan "bensin-seperti" ke permukaan yang disiksa bulan eksotis ini .

Titan sendiri terutama terdiri dari material batuan dan air es. Permukaannya secara geologis muda dan umumnya halus, dengan sedikit kawah – meskipun gunung dan beberapa gunung berapi es (cryovolanoes) telah terdeteksi. Permukaan halus, yang menampilkan beberapa kawah berdampak, biasanya menunjukkan permukaan muda. Permukaan yang lebih tua umumnya penuh luka dengan kawah, yang telah digali oleh berbagai dampak, yang terjadi dalam jangka waktu yang lama.

Iklim Titan – termasuk hujan teror dan angin yang sangat kencang – menciptakan fitur permukaan yang sangat mirip dengan yang ada di Bumi. Fitur-fitur ini termasuk sungai, danau, dan laut yang dipenuhi dengan metana dan etana, serta bukit pasir dan delta yang terkait dengan pola cuaca musiman yang serupa dengan yang ada di planet kita sendiri. Dengan cairan (baik di bawah permukaan dan permukaan) dan atmosfer nitrogen utamanya, siklus metana Titan sangat mirip dengan siklus air Bumi – tetapi pada suhu yang jauh lebih rendah sekitar -179,2 derajat Celcius.

Titan – seperti bulan-bulan lain dari Saturnus dan Jupiter – diyakini telah diciptakan melalui ko-akresi, yang merupakan proses serupa yang diyakini telah membentuk planet-planet utama Tata Surya kita. Ketika raksasa gas muda – Jupiter dan Saturnus – terbentuk, mereka dikelilingi oleh piringan materi yang secara historis bersatu menjadi beribu bulan es. Sementara Jupiter dikelilingi oleh empat besar Bulan Galilea bahwa olahraga sangat teratur, orbit yang mirip planet, Titan jelas merupakan bulan yang dominan dari sistem Saturnus, dan ia menguasai bulan-bulan dingin lainnya dari planet induknya. Titan memiliki baik eksentrisitas tinggi atau orbital tidak mudah dijelaskan dengan proses co-accretion bekerja sendiri. Salah satu model yang disarankan untuk pembentukan Titan adalah bahwa sistem Saturnus dimulai dengan sekelompok bulan – mirip dengan kuartet Jupiter Galilea Galilea– tetapi mereka didorong oleh serangkaian dampak raksasa yang mengganggu, yang akan terus berlanjut menciptakan Titan. Saturnus banyak bulan-bulan es yang berukuran sedang, seperti Iapetus dan Rhea, terbentuk dari puing-puing yang tersisa di belakang dampak raksasa tersebut. Awal yang penuh kekerasan seperti itu juga dapat menjelaskan eksentrisitas orbital Titan.

Pada tahun 2004, analisis nitrogen atmosfer Titan mengisyaratkan bahwa ia mungkin berasal dari materi yang ada di kejauhan. Oort cloud dan tidak dari sumber-sumber yang ada selama co-pertambahan materi di sekitar Saturnus. Sangat jauh Oort cloud adalah bola di kejauhan yang mengelilingi Tata Surya kita – itu adalah rumah dingin dari sekelompok besar inti es yang beku dan beku.

Kembali pada tahun 1980, NASA & # 39; s Voyager I pesawat luar angkasa membuat upaya yang tidak berhasil (tetapi, tanpa tiba-tiba, heroik) untuk mendapatkan beberapa gambar close-up Titan yang sangat terselubung. Sayangnya, itu tidak mampu menembus lapisan tebal Titan dari awan hidrokarbon oranye. Namun, itu Misi Cassini-Huygens , pesawat antariksa NASA / Ruang Angkasa Antariksa / Ruang Angkasa Italia Antariksa / Antariksa Italia, yang kini telah mengakhiri misinya, berhasil memperoleh informasi berharga yang sudah lama ditelusuri oleh para astronom. The NASA dikembangkan Cassini Orbiter diberi nama setelah astronom Italia-Perancis Giovanni Dominico Cassini (1625-1712) yang dikreditkan dengan penemuan empat bulan Saturnus. The European Space Agency & # 39; s (ESA & # 39; s) Huygens Probe, dinamai Christiaan Huygens, berhasil melakukan prestasi memotong melalui kabut asap Titany untuk menjelajahi permukaannya yang tersembunyi.

Setelah perjalanan panjang dan sulit melalui ruang antarplanet, Cassini-Huygens akhirnya tiba di sistem Saturnus pada tanggal 1 Juli 2004. Pada tanggal 25 Desember 2004, Cassini Orbiter secara terpisah dipisahkan dari Huygens Probe , bahwa itu telah membawa piggy-back, dan mengirim probe mendesing ke Titan. Tiba di Titan pada 14 Januari 2005, Huygens melayang melalui awan oranye tebal untuk akhirnya mengangkat kerudung Titan – melihat, untuk pertama kalinya, wajahnya yang lama tersembunyi. Kemudian diperoleh gambar permukaan bulan eksentrik ini, dan mengirim mereka kembali ke Bumi.

Titan adalah 50% lebih besar dari Bumi, dan itu 80% lebih besar. Ini juga lebih besar dari Merkurius – yang terkecil dari delapan planet besar yang diketahui di orbit di sekitar Matahari kita. Namun, Titan hanya sekitar 40% sebesar masif Merkurius. Mengorbit Saturnus setiap 15 hari dan 22 jam, Titan, seperti Bulan Bumi, dan banyak bulan es lainnya yang mengelilingi planet raksasa gas alam Tata Surya kita, memiliki hari (periode rotasi) ) Itu persis sama dengan periode orbitnya. Ini karena Titan terkunci dalam rotasi sinkron dengan planet induknya, dan secara permanen menunjukkan hanya satu wajah ke Saturnus. Karena ini, ada titik di permukaan Titan (titik sub-Saturnus), dari mana Saturnus akan selalu tampak menjulang di atas.

Saturnus berbentuk tidak beraturan, bulan kecil, Hyperion, terkunci dalam resonansi orbital 3: 4 dengan Titan. Evolusi resonansi yang "lambat dan halus" – di mana Hyperion mengembara dari orbit yang kacau – dianggap oleh banyak astronom sebagai penjelasan yang mustahil untuk resonansi ini. Sebaliknya, teori yang disukai adalah bahwa Hyperion biasanya terbentuk di pulau orbital yang stabil, sedangkan Titan yang jauh lebih masif menyerap benda-benda terlontar yang telah mengembara terlalu dekat dengan pelukan gravitasinya.

Titan adalah 3,201 mil dengan diameter, 1,06 kali dari planet Merkurius, 1,48 dari Bulan Bumi, dan 0,40 dari planet kita sendiri. Sebelum Voyager I tiba, kembali pada tahun 1980, Titan diyakini sedikit lebih besar dari Ganymede Jupiter (3, 270 mil). Dengan demikian, Titan keliru dianggap sebagai bulan terbesar di Tata Surya kita. Namun, ini terbukti terlalu berlebihan akibat atmosfer Titan yang sangat padat – yang mencapai beberapa mil di atas permukaannya dan meningkatkan diameter penampilannya. Diameter dan massa Titan (dan kemudian densitasnya) mirip dengan yang ada pada Bulan Galilea Ganymede dan Callisto dari Jupiter. Berdasarkan bulk density-nya, komposisi Titan dihitung sekitar 50% air es dan 50% material berbatu. Meskipun Titan memiliki komposisi yang mirip dengan dua satelit Saturnus berukuran sedang, Enceladus dan Dione, secara signifikan lebih sensitif sebagai hasil dari kompresi gravitasi.

Titan dianggap dibedakan menjadi beberapa lapisan, dengan 2.100 mil pusat batuan yang diselimuti di bawah beberapa lapisan berbagai bentuk es kristal. Beberapa ilmuwan planet menunjukkan bahwa interior Titan mungkin masih cukup panas untuk lapisan cair, yang terdiri dari "magma" es air dan amonia, yang akan diapit di antara lapisan es dan lapisan yang lebih dalam yang terdiri dari es tekanan tinggi. . Kehadiran amonia memungkinkan air tetap cair bahkan pada suhu dingin -97 derajat Celcius. Itu Cassini Probe mendeteksi bukti untuk struktur berlapis dalam bentuk gelombang radio sangat rendah alami di atmosfer Titan. Para ilmuwan planet berpikir bahwa permukaan Titan adalah reflektor yang buruk dari gelombang radio frekuensi rendah yang sangat rendah. Untuk alasan ini, telah disarankan bahwa gelombang radio frekuensi rendah ini dapat memantulkan batas cair-es dari tumpahan samudera yang tersembunyi bermanfaat bagi permukaan.

Titan memiliki perbedaan sebagai satu-satunya bulan di Tata Surya kita dengan atmosfer yang signifikan – dan itu adalah satu-satunya objek Tata Surya yang diketahui memiliki atmosfer yang padat, kebanyakan nitrogen, yang mirip dengan Bumi. Komposisi atmosfer Titan adalah 98,4% nitrogen dengan 1,6% sisanya terutama terdiri dari metana (1,4%) dan hidrogen (0,1-0,2%). Ada juga sejumlah jejak hidrokarbon lain, seperti etana, diacetylene, methylacetylene, acetylene dan propane. Selain itu, ada juga gas lain yang ada di atmosfer Titan, seperti cyanoacetylene, hidrogen sianida, karbon dioksida, karbon monoksida, sianogen, argon, dan helium.

Hidrokarbon diyakini terbentuk di atmosfer atas Titan, sebagai akibat dari terputusnya metana oleh sinar ultraviolet Matahari kita – menghasilkan kabut tebal berwarna oranye yang menutupi permukaan Titan.

Energi yang berasal dari Bintang kita seharusnya telah mengubah semua jejak metana di atmosfer Titan menjadi hidrokarbon yang lebih kompleks dalam rentang waktu 50 juta tahun – hanya kedipan mata dibandingkan dengan usia Tata Surya kita yang berusia 4,56 miliar tahun . Temuan ini menunjukkan bahwa metana harus diisi ulang oleh reservoir baik di atau di dalam Titan itu sendiri. Asal-usul metana di atmosfer Titan umumnya dianggap interiornya, ditembak keluar ke permukaan sebagai akibat letusan dari gunung berapi es (cryovolcanoes).

A Gas Misterius Dan Beracun

Salah satu cara sederhana untuk berpikir tentang struktur awan Titan adalah bahwa gas yang berbeda akan mengembun menjadi awan es di berbagai ketinggian. Ini telah dibandingkan dengan lapisan dalam makanan penutup parfait. Namun, yang jelas mengembun, dan di mana mengembun, tergantung pada berapa banyak uap yang ada, serta pada suhu – yang menjadi lebih dingin dan lebih dingin di ketinggian lebih rendah di stratosfer Titan. Namun, apa yang sebenarnya terjadi agak lebih rumit. Ini karena setiap jenis awan terbentuk di berbagai ketinggian, dan ini memungkinkan beberapa es untuk mengembun secara bersamaan. (mengompensasi) .

Dr Anderson dari GSFC dan koleksinya digunakan CIRS Cassini untuk memahami jalinan rumit sidik jari inframerah yang berasal dari banyak molekul yang ada di atmosfer Titan. Instrumen ini memisahkan cahaya inframerah menjadi warna komponennya, seperti tetesan hujan menciptakan pelangi, dan mengukur kekuatan sinyal pada panjang gelombang yang berbeda.

" CIRS bertindak sebagai termometer remote-sensing dan sebagai probe kimia, memilih radiasi panas yang dipancarkan oleh gas individu di atmosfer. F. Michael Flasar pada 17 Oktober 2017 Siaran Pers NASA. Dr Flasar adalah CIRS Peneliti utama di GSFC.

Awan beracun yang baru ditemukan, yang para astronom sebut sebagai awan kutub selatan dataran tinggi, menampilkan tanda tangan kimia yang kuat dan berbeda yang muncul dalam tiga set pengamatan Titan yang dilakukan dari Juli hingga November 2015. Musim Titan berlangsung selama tujuh tahun Bumi, dan karena ini adalah akhir musim gugur di kutub selatan sepanjang waktu .

Karena tanda spektrum dari berbagai es tidak cocok dengan bahan kimia apa pun, tim ilmuwan melanjutkan untuk melakukan eksperimen laboratorium untuk mengembunkan campuran gas secara simultan. Untuk ini, mereka menggunakan ruang es yang mensimulasikan kondisi yang ada di atmosfer atmosfer Titan, menguji pasangan bahan kimia yang memiliki sidik jari inframerah di bagian kanan spektrum.

Awalnya, mereka membiarkan satu gas mengembun sebelum yang lain. Namun, hasil terbaik diperoleh ketika para ilmuwan memperkenalkan hidrogen sianida dan benzena ke dalam bilik, memungkinkan mereka untuk mengembun secara simultan. Benzena, dengan sendirinya, tidak menampilkan sidik jari inframerah-jauh yang berbeda. Tetapi ketika benzena dibiarkan berkoordinasi dengan hidrogen sianida, sidik jari jauh-inframerah dari es terkondensasi bersama menunjukkan kecocokan dekat dengan pengamatan yang digunakan CIRS.

Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk membantu para ilmuwan memahami struktur partikel es terkondensasi bersama. Banyak peneliti berpikir bahwa tidbit beku ini akan menjadi tidak teratur dan kental, daripada menggunakan struktur kristal yang terdefinisi dengan baik.

Dr. Anderson dan rekan-rekannya telah menemukan contoh partikel es terkondensasi semacam itu di dalam CIRS data yang telah diperoleh kembali pada tahun 2005. Observasi tersebut dilakukan di dekat kutub utara Titan, kira-kira dua tahun setelah titik balik matahari musim dingin di belahan utara bulan oranye. Awan ini terbentuk pada ketinggian yang jauh lebih rendah, di bawah 93 mil, dan menggambarkan komposisi kimia yang berbeda: hidrogen sianida dan cyanoacetylene, salah satu molekul organik yang lebih kompleks yang terdeteksi di atmosfer Titan yang eksotis. Awan selatan Titan telah terdeteksi sekitar dua tahun sebelumnya selama titik balik matahari musim dingin di selatan bulan itu. Salah satu penjelasan yang diajukan untuk ini adalah bahwa campuran gas sedikit berbeda dalam dua kasus. Bergantian, suhu telah memanas sedikit pada saat awan kutub utara telah dinodai oleh para astronom. Kombinasi dari kedua penjelasan juga dimungkinkan.

"Salah satu kelebihan dari Cassini adalah bahwa kami dapat terbang dengan Titan lagi dan lagi selama misi tiga belas tahun untuk melihat perubahan dari waktu ke waktu. Ini adalah bagian besar dari nilai misi jangka panjang, "Dr. Anderson menjelaskan pada 17 Oktober 2017 Siaran Pers NASA.

Itu Misi Cassini & # 39; s "Grand Finale" datang pada 15 September 2017.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *