Kredit gambar: Keck
Ketika pesawat ruang angkasa Cassini-Huygens mendekati pertemuan Juli dengan Saturnus dan bulannya Titan, sebuah tim dari University of California, Berkeley, para astronom telah menghasilkan tampilan terperinci pada tutupan awan bulan dan apa yang akan dilihat oleh probe Huygens saat ia menyelami atmosfer. Titan mendarat di permukaan.
Astronom Imke de Pater dan rekan-rekannya di UC Berkeley menggunakan optik adaptif pada Teleskop Keck di Hawaii untuk menggambarkan kabut hidrokarbon yang menyelimuti bulan, mengambil foto di berbagai ketinggian dari 150-200 kilometer ke permukaan. Mereka mengumpulkan gambar-gambar itu menjadi sebuah film yang menunjukkan apa yang akan dihadapi Huygens ketika turun ke permukaan pada Januari 2005, enam bulan setelah pesawat ruang angkasa Cassini memasuki orbit di sekitar Saturnus.
"Sebelumnya, kita bisa melihat setiap komponen kabut tetapi tidak tahu di mana tepatnya itu berada di stratosfer atau troposfer. Ini adalah gambar terperinci pertama dari distribusi kabut dengan ketinggian, "kata ahli kimia atmosfer Mate Adamkovics, seorang mahasiswa pascasarjana di UC Berkeley's College of Chemistry. "Ini perbedaan antara sinar-X atmosfer dan MRI."
"Ini menunjukkan apa yang dapat dilakukan dengan instrumen baru pada Teleskop Keck," tambah de Pater, merujuk pada Near Infrared Spectrometer (NIRSPEC) yang dipasang dengan sistem optik adaptif. "Ini adalah pertama kalinya sebuah film dibuat, yang dapat membantu kita memahami meteorologi di Titan."
Catatan Adamkovics dan de Pater bahkan setelah Cassini mencapai Saturnus tahun ini, pengamatan di darat dapat memberikan informasi penting tentang bagaimana atmosfer Titan berubah seiring waktu, dan bagaimana sirkulasi pasangan dengan kimia atmosfer untuk menciptakan aerosol di atmosfer Titan. Ini akan menjadi lebih mudah tahun depan ketika OSIRIS (OH-Suppressing Infra-Red Imaging Spectrograph) hadir secara online di teleskop Keck, kata de Pater. OSIRIS adalah spektograf lapangan integral inframerah-dekat yang dirancang untuk sistem optik adaptif Keck yang dapat mencicipi sepetak langit persegi kecil, tidak seperti NIRSPEC, yang mengambil sampel celah dan harus memindai sepetak langit.
De Pater akan mempresentasikan hasil dan film pada hari Kamis, 15 April, pada konferensi internasional di Belanda pada kesempatan ulang tahun ke-375 ilmuwan Belanda Christiaan Huygens. Huygens adalah "direktur ilmiah" pertama dari Acad? Mie Fran? Aise dan penemu Titan, bulan terbesar Saturnus, pada 1655. Konferensi empat hari, yang dimulai 13 April, berlangsung di European Space & Technology Center di Noordwijk.
Misi Cassini-Huygens adalah kolaborasi internasional antara tiga badan antariksa - Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional, Badan Antariksa Eropa dan Badan Antariksa Italia - yang melibatkan kontribusi dari 17 negara. Diluncurkan dari Kennedy Space Center pada 15 Oktober 1997. Wahana antariksa itu akan tiba di Saturnus pada bulan Juli, dengan pengorbit Cassini diperkirakan akan mengirim kembali data di planet ini dan bulan-bulannya setidaknya selama empat tahun. Pengorbit juga akan menyampaikan data dari probe Huygens saat ia jatuh melalui atmosfer Titan dan setelah mendarat di permukaan tahun depan.
Apa yang membuat Titan sangat menarik adalah kemiripannya dengan Bumi muda, zaman ketika kehidupan mungkin muncul dan sebelum oksigen mengubah kimia planet kita. Atmosfer Titan dan Bumi awal didominasi oleh jumlah nitrogen yang hampir sama.
Atmosfer Titan memiliki sejumlah besar gas metana, yang diubah secara kimiawi oleh sinar ultraviolet di atmosfer bagian atas, atau stratosfer, untuk membentuk hidrokarbon rantai panjang, yang mengembun menjadi partikel yang menghasilkan kabut tebal. Hidrokarbon ini, yang bisa seperti minyak atau bensin, akhirnya mengendap di permukaan. Pengamatan Radar menunjukkan daerah datar di permukaan bulan yang bisa menjadi kolam atau danau propana atau butana, kata Adamkovics.
Para astronom telah mampu menembus kabut hidrokarbon untuk melihat permukaan menggunakan teleskop berbasis darat dengan optik adaptif atau interferometri spekel, dan dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble, selalu dengan filter yang memungkinkan teleskop melihat melalui "jendela" di kabut di mana metana tidak menyerap.
Pencitraan kabut itu sendiri tidak semudah itu, terutama karena orang harus mengamati pada panjang gelombang yang berbeda untuk melihatnya pada ketinggian tertentu.
“Sampai sekarang, apa yang kami ketahui tentang penyebaran kabut berasal dari kelompok-kelompok yang berbeda menggunakan teknik yang berbeda, filter yang berbeda,” kata Adamkovics. "Kami mendapatkan semua itu dalam satu jalan: distribusi kabut 3-D di Titan, berapa banyak di setiap tempat di planet ini dan seberapa tinggi di atmosfer, dalam satu pengamatan."
Instrumen NIRSPEC pada teleskop Keck mengukur intensitas band dengan panjang gelombang inframerah-dekat sekaligus ketika memindai sekitar 10 irisan di sepanjang permukaan Titan. Teknik ini memungkinkan rekonstruksi kabut versus ketinggian karena panjang gelombang spesifik harus berasal dari ketinggian tertentu atau mereka tidak akan terlihat sama sekali karena penyerapan.
Film yang disatukan Adamkovics dan de Pater menunjukkan distribusi kabut yang mirip dengan apa yang telah diamati sebelumnya, tetapi lebih lengkap dan disusun dengan cara yang lebih ramah pengguna. Misalnya, kabut di atmosfer di atas Kutub Selatan sangat jelas, pada ketinggian antara 30 dan 50 kilometer. Kabut ini diketahui terbentuk secara musiman dan menghilang selama "tahun" Titan, yaitu sekitar 29 ½ tahun Bumi.
Kabut stratosfer di sekitar 150 kilometer terlihat di area besar di belahan bumi utara tetapi tidak di belahan bumi selatan, sebuah asimetri diamati sebelumnya.
Di tropopause belahan bumi selatan, perbatasan antara atmosfer yang lebih rendah dan stratosfer pada ketinggian sekitar 42 kilometer, kabut cirrus terlihat, analog dengan kabut cirrus di Bumi.
Pengamatan dilakukan pada 19, 20 dan 22 Februari 2001, oleh de Pater dan rekannya Henry G. Roe dari California Institute of Technology, dan dianalisis oleh Adamkovics menggunakan model yang dibuat oleh Caitlin A. Griffith dari University of Arizona, dengan penulis bersama SG Gibbard dari Lawrence Livermore National Laboratory.
Pekerjaan itu disponsori sebagian oleh National Science Foundation dan Pusat Teknologi untuk Optik Adaptif.
Sumber Asli: Rilis Berita UC Berkeley
