Iako je misija letjelice Cassini-Huygens, koja je istraživala Saturn i njegov planetarni sustav, završila prije gotovo sedam godina, ogromna količina podataka prikupljenih tijekom 20 godina istraživanja još uvijek se analizira.

Astronomi sa Sveučilišta Cornell odigrali su značajnu ulogu u toj analizi, a nova studija podataka dobivenih radarskim eksperimentima donijela je nova saznanja o sastavu i aktivnosti tekućih ugljikovodika u morima u blizini sjevernog pola Titana, najvećeg od 146 poznatih Saturnovih mjeseca.

Inovativna metoda istraživanja
Bistatični radarski eksperiment uključuje usmjeravanje radijskog snopa s letjelice na cilj - u ovom slučaju Titan - gdje se reflektira prema prijemnoj anteni na Zemlji. Ova površinska refleksija je polarizirana, što znači da pruža informacije prikupljene iz dvije neovisne perspektive, za razliku od monostatičnih radarskih podataka, gdje se reflektirani signal vraća na letjelicu.

Prema Valeriju Poggialiju, istraživaču u Centru za astrofiziku i planetarne znanosti (CCAPS) na Sveučilištu Cornell, rezultat bistatične metode je potpuniji skup podataka, osjetljivih na sastav i hrapavost reflektirajuće površine. Ova nova metoda omogućila je znanstvenicima da zasebno analiziraju sastav i hrapavost površina Titanovih mora, što prijašnje analize monostatičnih radarskih podataka nisu mogle postići.

Rezultati analize
Analiza je otkrila razlike u sastavu površinskih slojeva ugljikovodika u morima, ovisno o geografskoj širini i lokaciji (blizina rijeka i estuarija, na primjer). Južni dio Kraken Marea pokazao je najviši dielektrični koeficijent - mjeru sposobnosti materijala da reflektira radijski signal. Na primjer, voda na Zemlji je vrlo refleksivna, s dielektričnim koeficijentom od oko 80; mora od etana i metana na Titanu imaju oko 1,7.

Istraživači su također utvrdili da su sva tri mora bila uglavnom mirna u vrijeme preleta, s površinskim valovima ne većim od 3,3 milimetra. Nešto viša razina hrapavosti - do 5,2 mm - otkrivena je u blizini obalnih područja, estuarija i međubazenskih tjesnaca, što su mogući pokazatelji plimnih struja.

Valerio Poggiali istaknuo je da postoje indikacije da rijeke koje ulaze u mora sadrže čisti metan, dok se ne uliju u otvorena tekuća mora, koja su bogatija etanom. Ovo je slično kao na Zemlji, kada slatkovodne rijeke utječu u slane oceane.

Daljnja istraživanja
Poggiali je naveo da je već u tijeku daljnji rad na podacima koje je Cassini generirao tijekom svojih 13 godina proučavanja Titana. "Postoji rudnik podataka koji još uvijek čeka da bude potpuno analiziran na način koji bi trebao donijeti nova otkrića," rekao je. "Ovo je tek prvi korak."

Podrška istraživanju
Podršku ovom istraživanju pružili su NASA i Talijanska svemirska agencija.

Značaj otkrića
Nova saznanja o sastavu i dinamici Titanovih mora pružaju uvid u geološke i meteorološke procese na ovom fascinantnom mjesecu. Razlike u sastavu površinskih slojeva mora, koje su otkrivene analizom, ovise o geografskoj širini i lokaciji, što ukazuje na složene interakcije između atmosferskih i površinskih procesa. Posebno je zanimljivo otkriće da južni dio Kraken Marea ima najviši dielektrični koeficijent, što sugerira veću reflektivnost ovog područja.

Istraživanje je također pokazalo da su površine mora uglavnom mirne, s malim valovima, što je u kontrastu s dinamičnijim uvjetima koje vidimo na Zemlji. Ovo je važno za razumijevanje hidrodinamičkih procesa na Titanu i može imati implikacije za buduće misije i istraživanja ovog mjeseca.

Tehničke izazove i budući koraci
Provedba bistatičnog radarskog eksperimenta zahtijeva preciznu koordinaciju između znanstvenika koji ga dizajniraju, planera misije Cassini i tima koji prikuplja podatke u prijemnoj stanici. Ovi eksperimenti su izvedeni tijekom četiri preleta Cassinija 2014. i 2016. godine, a podaci prikupljeni tijekom ovih misija omogućili su detaljnu analizu površina Titanovih mora.

Poggiali je naglasio važnost daljnje analize podataka koje je Cassini prikupio tijekom svoje 13-godišnje misije. "Ovo je tek početak," rekao je, ističući da postoji mnogo podataka koji još uvijek čekaju da budu potpuno analizirani. Ova istraživanja će nastaviti pružati nova saznanja o geološkim i atmosferskim procesima na Titanu, otvarajući put za buduće misije i istraživanja.

Međunarodna suradnja
Ovo istraživanje provedeno je uz podršku NASA-e i Talijanske svemirske agencije, a u njemu su sudjelovali znanstvenici s nekoliko svjetskih institucija, uključujući Sveučilište u Bologni, Opservatorij u Parizu, NASA-in Jet Propulsion Laboratory (JPL), California Institute of Technology, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Massachusetts Institute of Technology.

Zaključne misli
Rezultati ovog istraživanja pružaju nove uvide u složene procese koji oblikuju površinu i atmosferu Titana. Bistatični radarski podaci omogućili su detaljniju analizu sastava i hrapavosti površinskih slojeva mora, što će imati važne implikacije za buduće istraživanje ovog fascinantnog mjeseca. S mnogo podataka koji još uvijek čekaju na analizu, istraživanje Titana nastavit će otkrivati nove tajne i produbljivati naše razumijevanje ovog udaljenog svijeta.

Izvor: Cornell University