Semasa membuat persiapan untuk lawatan Cassini ke bulan Saturnus Titan, para penyelidik dijangka akan melihat tempat yang terbakar dalam etana - produk sampingan dari pemecahan metana. Ada kemungkinan awan ini menurunkan etana pada musim panas, dan kemudian mengembun di sekitar tiang pada musim sejuk, berkumpul sebagai ais.
Spektrometer Pemetaan Visual dan Inframerah (VIMS) Cassini telah mengesan apa yang kelihatannya merupakan awan etana besar yang mengelilingi kutub utara Titan. Awan mungkin turun salji kepingan etana ke tasik metana di bawah.
Awan mungkin merupakan petunjuk yang diperlukan untuk menyelesaikan teka-teki yang telah membingungkan para saintis yang sejauh ini telah melihat sedikit bukti mengenai selubung awan etana dan cairan permukaan yang pada awalnya dianggap cukup luas untuk menutup seluruh permukaan Titan dengan lautan sedalam 300 meter .
Sebelum misi Cassini-Huygens mula mengunjungi Titan pada tahun 2004, "Kami menjangkakan dapat melihat banyak etana - awan etana yang luas di semua garis lintang dan laut yang luas di permukaan bulan raksasa Titan bulan Saturnus," kata saintis planet University of Arizona, Caitlin Griffith.
Itu kerana cahaya ultraviolet suria memecah metana di atmosfer nitrogen yang kebanyakannya Titan. Ethane adalah produk sampingan yang paling banyak apabila metana rosak. Sekiranya metana menjadi penyusun atmosfer sepanjang seumur hidup Titan 4,5-bilion tahun - dan tidak ada alasan untuk mengesyaki tidak - bulan besar akan dihanyutkan dengan lautan etana, para saintis berteori.
Radar kapal angkasa Cassini NASA menjumpai tasik di lintang arktik utara Titan pada lalat terbang 22 Julai lalu. Namun, "Kami sekarang tahu bahawa permukaan Titan sebahagian besarnya tidak mempunyai tasik dan lautan," kata Griffith. Dia adalah ahli pasukan Cassini VIMS yang berpangkalan di UA, yang diketuai oleh Profesor Robert Brown dari UA Lunar dan Planetary Lab.
Etana yang hilang lebih misteri kerana gambar Cassini menunjukkan bahawa pepejal lain yang kurang banyak berlaku akibat reaksi fotokimia di atmosfer Titan telah membentuk bukit pasir dan menutup kawah di permukaannya, kata Griffith.
VIMS membuat pengesanan pertama awan etana kutub Titan yang luas ketika ia mengesan garis lintang utara Titan di lalat terbang Cassini pada bulan Disember 2004, Ogos 2005, dan September 2005.
VIMS mengesan awan cirrus sebagai jalur terang pada ketinggian antara 30 km dan 60 km di pinggir bulatan Artik Titan, antara 51 darjah dan 69 darjah garis lintang utara. VIMS hanya melihat sebahagian awan kerana sebahagian besar wilayah kutub utara berada dalam bayangan musim sejuk dan tidak akan diterangi sepenuhnya hingga 2010, kata Griffith.
"Pemerhatian kami menunjukkan bahawa deposit permukaan etana harus dijumpai secara khusus di kutub, dan bukannya diedarkan secara global ke cakera Titan seperti yang diasumsikan sebelumnya," kata Griffith. "Itu mungkin sebahagian menjelaskan kekurangan lautan etana cair dan awan di lintang tengah dan bawah Titan."
"Kami berpendapat etana sedang hujan atau, jika suhu cukup dingin, salju turun di kutub utara sekarang. Apabila musim bertukar, kami menjangkakan etana akan mengembun di kutub selatan pada musim sejuknya, ”kata Griffith. Sekiranya keadaan kutub sejuk seperti yang dikatakan ramalan, etana dapat berkumpul seperti es kutub.
Etana larut dalam metana, yang para saintis meramalkan hujan dari atmosfer di kutub utara semasa musim sejuknya yang sejuk. "Semasa musim dingin di kutub, kami mengharapkan dataran rendah merangkumi tasik metana yang kaya dengan etana," kata Griffith. "Mungkin ini adalah tasik yang baru-baru ini digambarkan oleh Cassini."
Sekiranya etana dihasilkan pada kadar hari ini sepanjang seumur hidup Titan, total dua kilometer etana akan terbentuk di atas tiang. Tetapi itu nampaknya tidak mungkin, kata Griffith.
Para saintis tidak mempunyai bukti langsung untuk topi ais etana. Tiang utara Titan berada dalam kegelapan musim sejuk, dan kamera Cassini masih belum dapat melihatnya dalam cahaya yang dipantulkan. Kamera Cassini telah mencitrakan tiang selatan Titan. "Morfologi yang dilihat dalam gambar tersebut tidak menunjukkan penutup es kutub sejauh dua kilometer, tetapi gambar menunjukkan ciri aliran," kata Griffith.
"Kami akan mulai membuat lebih banyak kutub pas dalam beberapa bulan mendatang," tambahnya. "Pada akhir tahun depan Cassini akan mencatat profil suhu kutub pertama Titan, yang akan memberitahu kita bagaimana keadaan sejuk di tiang."
Griffith adalah penulis pertama pada artikel, "Bukti Awan Polar Etana di Titan," yang diterbitkan dalam edisi Sains (15 September) terkini. Paulo Pinteado dan ketua pasukan VIMS Robert Brown dari UA dan penyelidik dari Perancis, Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, Calif., Kajian Geologi A.S., Cornell University, NASA Ames Research Center, Portugal dan Jerman adalah pengarang bersama.
Griffith, Pinteado dan Robert Kursinski dari UA berkolaborasi sebelumnya dalam kajian awan metana sepanjang ribuan batu yang mengikat Titan di garis lintang selatan. Mereka menyimpulkan dari menganalisis gambar VIMS bahawa awan konvektif yang sangat terlokalisir ini, yang terdiri dari metana, disebabkan oleh pemanasan musim panas seperti ribut petir yang terbentuk di Bumi.
Instrumen VIMS adalah spektrometer pencitraan yang menghasilkan set data khas yang disebut kubus gambar. Ia mengambil gambar objek dalam banyak warna secara serentak. Kamera video biasa mengambil gambar dalam tiga warna utama (merah, hijau, dan biru) dan menggabungkannya untuk menghasilkan gambar seperti yang dilihat oleh mata manusia. Instrumen VIMS mengambil gambar dalam 352 panjang gelombang, atau warna yang terpisah, merangkumi wilayah warna yang jauh melebihi yang dapat dilihat oleh manusia. Semua bahan memantulkan cahaya dengan cara yang unik. Jadi molekul unsur atau sebatian mana pun dapat dikenal pasti dengan panjang gelombang yang dipantulkan atau diserap, spektrum "tandatangan" mereka.
Misi Cassini-Huygens adalah projek kerjasama NASA, Agensi Angkasa Eropah dan Agensi Angkasa Itali. Jet Propulsion Laboratory, sebuah bahagian dari California Institute of Technology di Pasadena, Calif., Menguruskan misi untuk Direktorat Misi Sains NASA, Washington, D.C. Pengorbit Cassini dan dua kamera onboardnya dirancang, dikembangkan dan dipasang di JPL. Pasukan Spektrometer Pemetaan Visual dan Inframerah berpusat di The University of Arizona di Tucson.
Sumber Asal: Siaran Berita Universiti Arizona
