Ketika penyelidikan Badan Antariksa Eropa Huygens mengunjungi bulan Saturnus Titan bulan lalu, penyelidikan itu diterjunkan melalui awan lembab. Itu memotret saluran sungai dan pantai dan hal-hal yang terlihat seperti pulau. Akhirnya, turun melalui kabut yang berputar-putar, Huygens mendarat di lumpur.
Singkatnya, Titan basah.
Christian Huygens tidak akan sedikit terkejut. Pada 1698, tiga ratus tahun sebelum penyelidikan Huygens meninggalkan Bumi, astronom Belanda menulis kata-kata ini:
"Karena yakin bahwa Bumi dan Yupiter memiliki Air dan Awan mereka, tidak ada alasan mengapa planet-planet lain seharusnya tanpa mereka. Saya tidak bisa mengatakan bahwa mereka persis sama dengan Air kita; tetapi mereka harus cair yang mereka butuhkan, karena kecantikan mereka membuatnya jelas. Air kita ini, di Yupiter atau Saturnus, akan membeku seketika karena jauhnya jarak Matahari. Setiap Planet karena itu harus memiliki Perairannya sendiri yang temperamennya tidak bertanggung jawab kepada Frost. "
Huygens menemukan Titan pada 1655, itulah sebabnya mengapa penyelidikan dinamai menurut namanya. Pada masa itu, Titan hanyalah titik kecil cahaya dalam teleskop. Huygens tidak dapat melihat awan Titan, hamil dengan hujan, atau lereng bukit Titan, diukir oleh cairan yang mengalir deras, tetapi ia memiliki imajinasi yang bagus.
"Air" Titan adalah metana cair, CH4, yang lebih dikenal di Bumi sebagai gas alam. Air Bumi biasa, H2O, akan membeku di Titan di mana suhu permukaannya 290o F di bawah nol. Metana, di sisi lain, adalah cairan yang mengalir, dari "temperamen yang tidak bertanggung jawab terhadap Frost."
Jonathan Lunine, seorang profesor di Universitas Arizona, adalah anggota tim sains misi Huygens. Dia dan rekan-rekannya percaya bahwa Huygens mendarat di Titan yang setara dengan Arizona, daerah yang sebagian besar kering dengan musim hujan yang singkat namun intens.
“Saluran sungai dekat probe Huygens terlihat kosong sekarang,” kata Lunine, tetapi cairan telah ada di sana baru-baru ini, ia percaya. Batu-batu kecil berserakan di sekitar lokasi pendaratan sangat menarik: mereka halus dan bulat seperti batu sungai di Bumi, dan "mereka duduk dalam depresi kecil yang digali, tampaknya, dengan cairan yang mengalir deras."
Sumber dari semua basah ini mungkin hujan. Atmosfer Titan "lembab," yang berarti kaya akan metana. Tidak ada yang tahu seberapa sering hujan, "tetapi ketika itu terjadi," kata Lunine, "jumlah uap di atmosfer berkali-kali di atmosfer Bumi, sehingga Anda bisa mendapatkan hujan yang sangat deras."
Dan mungkin pelangi juga. “Bahan yang Anda butuhkan untuk pelangi adalah sinar matahari dan tetesan hujan. Titan memiliki keduanya, ”kata pakar optik atmosfer Les Cowley.
Di Bumi, pelangi terbentuk ketika sinar matahari memantul masuk dan keluar dari tetesan air transparan. Setiap tetesan bertindak seperti prisma, menyebarkan cahaya ke spektrum warna yang akrab. Di Titan, pelangi akan terbentuk ketika sinar matahari memantul masuk dan keluar dari tetesan metana, yang, seperti tetesan air, transparan.
"Kecantikan mereka [menuntut] agar mereka jelas ...."
”Pelangi metana akan lebih besar dari pelangi air,” catat Cowley, “dengan radius utama setidaknya 49o untuk metana vs 42,5o untuk air. Ini karena indeks bias metana cair (1,29) berbeda dari air (1,33). " Namun, urutan warna akan sama: biru di bagian dalam dan merah di bagian luar, dengan sedikit warna oranye yang disebabkan oleh langit oranye Titan.
Satu masalah: Pelangi membutuhkan sinar matahari langsung, tetapi langit Titan sangat kabur. "Pelangi yang terlihat di Titan mungkin langka," kata Cowley. Di sisi lain, pelangi inframerah mungkin umum.
Ilmuwan atmosfer Bob West dari Jet Propulsion Laboratory NASA menjelaskan: "Atmosfer Titan sebagian besar jernih pada panjang gelombang inframerah. Itu sebabnya pesawat ruang angkasa Cassini menggunakan kamera inframerah untuk memotret Titan. " Sinar matahari inframerah akan memiliki sedikit kesulitan menembus udara keruh dan membuat pelangi. Cara terbaik untuk melihatnya: kacamata inframerah "night vision".
Semua pembicaraan tentang hujan, pelangi, dan lumpur ini membuat metana cair terdengar sangat mirip air biasa. Ini bukan. Pertimbangkan yang berikut ini:
Kerapatan metana cair hanya sekitar setengah kerapatan air. Ini adalah sesuatu, katakanlah, seorang pembuat kapal di Titan perlu mempertimbangkan. Kapal mengapung saat mereka kurang padat dari cairan di bawahnya. Kapal Titan harus ekstra ringan untuk mengapung di lautan metana cair. (Kedengarannya tidak gila. Penjelajah masa depan ingin mengunjungi Titan dan kapal bisa menjadi cara yang baik untuk berkeliling.)
Metana cair juga memiliki viskositas rendah ("gooiness") dan tegangan permukaan rendah. Lihat tabel di bawah ini. Ketegangan permukaan adalah apa yang memberi air kulitnya yang karet dan, di Bumi, membiarkan serangga air melintas di kolam. Serangga air di Titan akan segera tenggelam ke dalam kolam metana yang tipis. Di sisi terang, gravitasi rendah Titan, hanya gravitasi bumi ketujuh, memungkinkan makhluk itu naik kembali.
Kembali ke kapal: Baling-baling yang berputar dalam metana harus ekstra lebar untuk "mengambil" cukup cairan tipis untuk propulsi. Mereka juga harus terbuat dari bahan khusus yang tahan terhadap retak pada suhu kriogenik.
Dan waspadalah terhadap ombak itu! Ilmuwan Eropa John Zarnecki dan Nadeem Ghafoor telah menghitung seperti apa gelombang metana di Titan: tujuh kali lebih tinggi daripada gelombang-gelombang Bumi yang khas (terutama karena gravitasi rendah Titan) dan tiga kali lebih lambat, "memberi peselancar tumpangan liar," kata Ghafoor.
Terakhir, metana cair mudah terbakar. Titan tidak terbakar karena atmosfer mengandung sangat sedikit oksigen - bahan utama untuk pembakaran. Jika penjelajah mengunjungi Titan suatu hari nanti mereka harus berhati-hati dengan tangki oksigen mereka dan menahan keinginan untuk memadamkan api dengan "air".
Pelangi inframerah, gelombang tinggi, laut memanggil pelaut. Huygens tidak melihat hal-hal ini sebelum menjatuhkan diri ke dalam lumpur. Apakah mereka benar-benar ada?
"... tidak ada alasan mengapa planet-planet lain seharusnya tanpa mereka."
Sumber Asli: [dilindungi email]
