Zespół Teleskopu łączy siły, aby przewidzieć dziwną burzę na Tytanie

Dwa widoki księżyca Saturna, Tytana, uchwycone przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Zdjęcie po lewej wykorzystuje filtr czuły na niższą atmosferę Tytana, a zdjęcie po prawej to kolorowe złożenie. Na dole znajduje się transkrypcja z adnotacjami, wskazująca niektóre cechy uchwycone na każdym zdjęciu. (NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI), zespół JWST Titan GTO za pośrednictwem The New York Times)

To był pochmurny dzień na Tytanie.

Było to jasne rankiem 5 listopada, kiedy Sebastien Rodriguez, astronom z City University Paris, pobrał pierwsze zdjęcia największego księżyca Saturna za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba NASA. Zobaczył coś, co wyglądało jak duża chmura w pobliżu Kraken Mare, głębokiego na 1000 stóp morza w północnym regionie polarnym Tytana.

Zapisz się do biuletynu The Morning z New York Times

„Co za pobudka dzisiejszego ranka” — napisał w e-mailu do swojego zespołu. „Myślę, że widzimy chmurę!”

Powoduje to pewnego rodzaju awarię pogodową wśród Rockersów wszechświata, zmuszając ich do szukania większej osłony.

Tytan od dawna jest obiektem zainteresowania astronomów. Mniej niż połowa wielkości Ziemi, ma własną atmosferę gęstą od metanu i azotu – a nawet gęstszą niż powietrze, którym oddychamy. Kiedy pada deszcz na Tytanie, pada benzyna. Kiedy pada śnieg, zaspy są czarne jak fusy z kawy. Jego jeziora i strumienie są wypełnione ciekłym metanem i etanem. Pod zamarzniętą, podobną do szlamu skorupą czai się ocean wody i amoniaku.

Przyszli astrobiolodzy od dawna zastanawiali się, czy chemia, która dominowała we wczesnych latach Ziemi, mogła zostać odtworzona w hałdach Tytana. Możliwe prekursory życia sprawiają, że świat smogu (gdzie temperatura powierzchni wynosi minus 290 stopni Fahrenheita) jest długoterminową nadzieją na odkrycie chemii kosmicznej.

W tym celu planowane są misje na Tytana, w tym wysłanie drona o napędzie atomowym o nazwie Dragonfly, aby do 2034 roku skakał wokół księżyca Saturna, a także bardziej wirtualne wycieczki, takie jak wysłanie łodzi podwodnej w celu zbadania jego oceanów.

READ Zielona kometa pojawi się na nocnym niebie po raz pierwszy od 50 000 lat

Tymczasem, pomimo obserwacji dokonanych przez sondę Voyager 1 w 1980 r. oraz orbiter Saturna Cassini i jego sondę Huygens w latach 2004-2005, opracowane przez planetologów modele dynamiki atmosfery Tytana wciąż były niepewne. Ale teleskop Webba, wystrzelony prawie rok temu, ma oczy na podczerwień, które mogą widzieć przez mgłę Tytana.

Kiedy więc Connor Nixon z Centrum Lotów Kosmicznych Goddard NASA otrzymał e-mail od Rodriqueza, był podekscytowany.

„Czekaliśmy od lat, aby wykorzystać podczerwień Webba do badania atmosfery Tytana” – powiedział Nixon. „Atmosfera Tytana jest niezwykle interesująca, nie tylko ze względu na metanowe chmury i burze, ale także ze względu na to, co może nam powiedzieć o przeszłości i przyszłości Tytana, w tym o tym, czy kiedykolwiek miał atmosferę”.

Nixon tego samego dnia skontaktował się z dwoma astronomami — Emke de Pater z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i Catherine de Claire z Caltech — którzy byli powiązani z bliźniaczymi 10-metrowymi teleskopami Kecka na Mauna Kea na Hawajach i nazwali siebie Cake Titan Zespół. Poprosił o natychmiastowe dalsze obserwacje, aby zobaczyć, czy chmury się zmieniają iw jakim kierunku wieje wiatr.

Jak pokazał de Pater, takie prośby w ostatniej chwili nie zawsze są możliwe, ponieważ czas teleskopu jest cennym towarem.

– Mieliśmy dużo szczęścia – powiedziała.

Obserwator dyżurny tej nocy, Carl Schmidt z Boston University, był jednym z ich współpracowników w innych badaniach planetarnych.

De Pater dodał, że zespół Keck jest również chętny do wsparcia obserwacji Webba.

„Uwielbiają ciała Układu Słonecznego”, powiedziała, „tak jak są uporządkowane i zawsze zmieniają się w czasie”.

Wykorzystując obrazy w świetle widzialnym z teleskopu Kecka i obrazy w podczerwieni z teleskopu Webba, Nixon i jego koledzy byli w stanie zbadać Tytana od cech na Ziemi przez różne warstwy jego atmosfery – wszystko, czego może potrzebować długoterminowy prognosta pogody.

READ Deszcz meteorów Lyrid osiąga swój szczyt w tym tygodniu, tuż przed pełnią różowego księżyca

I więcej w drodze.

W e-mailu Nixon powiedział, że jego zespół jest szczególnie podekscytowany tym, co stanie się w 2025 roku, kiedy Tytan osiągnie północną równonoc jesienną.

„Krótko po ostatniej równonocy widzieliśmy gigantyczną burzę na Tytanie, więc nie możemy się doczekać, aby zobaczyć, czy to samo się powtórzy” – powiedział.

Phoebe Newman

„Podróżujący ninja. Rozrabiaka. Badacz bekonów. Ekspert od ekstremalnych alkoholi. Obrońca zombie.”