Rappresentazione di un artista di un lago vicino al polo nord di Titano.
(Immagine: © NASA / JPL-Caltech)
Lo champagne dovrebbe essere frizzante. Quindi è un bagno di schiuma. Ma una miscela progettata per imitare i gelidi laghi su una luna aliena? È un po 'più sorprendente. Soprattutto quando quelle bolle escono dal nulla ed esplodono.
Ma è quello che Kendra Farnsworth e i suoi colleghi hanno scoperto durante una serie di esperimenti progettati per aiutare il team a capire come composti come quelli trovati sulla superficie di La più grande luna di Saturno, Titano, interagire. Convenientemente, la scoperta accidentale di bolle potrebbe aiutare a spiegare uno dei misteri individuati La missione Cassini della NASA - "isole magiche", chiazze luminose sulle immagini radar che sono improvvisamente scomparse.
"[I] si è imbattuto in bolle: all'inizio, non era l'obiettivo principale dello studio, ma era uno di quei risultati davvero sorprendenti", Farnsworth, uno studente di dottorato in scienze planetarie all'Università dell'Arkansas e autore principale di un nuovo documento che descrive la ricerca, ha detto a Space.com. "Le bolle erano state previste su Titano, ma nessuno li aveva effettivamente visti o creati in un laboratorio in quel momento. "
La previsione frizzante di Titano era una delle tre possibili spiegazioni che gli scienziati potevano inventare per la scomparsa "isole magiche"nei dati Cassini, che dovevano essere strutture transitorie che riflettevano più luce dei loro dintorni. Ma un segnale simile potrebbe essere causato dalle onde e gli scienziati non hanno le osservazioni di cui avrebbero bisogno per essere sicuri di quale fosse il fenomeno.
Prima che le bolle scoppiassero nella sua vita, Farnsworth stava conducendo due diversi esperimenti in una speciale camera alta 6 piedi progettata per imitare le temperature molto più fredde e le pressioni leggermente più alte trovate su Titano all'interno di un laboratorio terrestre.
Nell'esperimento in cui sono apparse le bolle per la prima volta, Farnsworth aveva deciso di misurare la quantità di azoto che si dissolverebbe in diverse miscele di metano ed etano liquidi, i composti organici che compongono il sistema stranamente simile alla Terra di pioggia, laghi e mari di Titano. Mentre riscaldava questi stagni dal loro punto più freddo, più freddi delle moderne temperature superficiali di Titano, Farnsworth notò che piccole bolle sarebbero apparse sulla superficie.
Ma la vera sorpresa è arrivata in un esperimento diverso, ha detto Farnsworth, basato sull'aggiunta lenta di etano liquido a metano liquido a La superficie di Titano temperatura. L'esperimento sembrava andare avanti - fino a quando non lo fu.
"Ad un certo punto, le bolle sono esplose, si sono alzate e hanno colpito la mia macchina fotografica; non riuscivo a vedere nulla dalla mia macchina fotografica", ha detto Farnsworth. "Sono tipo, 'Aspetta un attimo, non me lo aspettavo.'" Improvvisamente, le titolazioni stesse non sono state così interessanti come il fenomeno delle bolle, con tutta la sua stranezza. Lei e i suoi colleghi hanno continuato a sperimentare le soluzioni lunari per cercare di capire le condizioni che creavano bolle.
Particolarmente interessante per Farnsworth è stato lo scenario leggermente più caldo imitare Titano moderno. In questi esperimenti, il team ha scoperto che due fattori dovevano cambiare contemporaneamente: la temperatura del liquido e la proporzione relativa di metano ed etano. La combinazione di cambiamenti porta la miscela dall'immobilità a uno scatto di bolle.
"Non c'è niente ed esplodono", ha detto Farnsworth. "Sono più violenti di quanto ci aspettassimo."
A causa della combinazione dei cambiamenti richiesti, Farnsworth si aspetta che queste esplosioni si verifichino solo in luoghi molto specifici sulla superficie di Titano, forse in bacini sotterranei o dove un fiume incontra un lago.
"Potrebbe benissimo essere perfettamente calmo e poi a volte hai solo un'esplosione di bolle", ha detto. "Sarebbe divertente."
La ricerca è descritta in un documento pubblicato il 3 dicembre sulla rivista Geophysical Research Letters.
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