Ketika bersiap untuk kunjungan Cassini ke bulan Saturnus, Titan, para peneliti diharapkan untuk melihat tempat itu dipenuhi etana - produk sampingan dari pemecahan metana. Mungkin saja awan ini menghujani etana di musim panas, dan kemudian mengembun di sekitar kutub di musim dingin, terakumulasi sebagai es.
Spektrometer Pemetaan Visual dan Inframerah (VIMS) Cassini telah mendeteksi apa yang tampak sebagai awan etana besar yang mengelilingi kutub utara Titan. Awan itu mungkin mengembuskan kepingan salju etana menjadi danau metana di bawah ini.
Awan itu mungkin merupakan petunjuk yang diperlukan dalam memecahkan teka-teki yang telah membingungkan para ilmuwan yang sejauh ini hanya melihat sedikit bukti tabir awan etana dan cairan permukaan yang pada awalnya dianggap cukup luas untuk menutupi seluruh permukaan Titan dengan lautan sedalam 300 meter. .
Sebelum misi Cassini-Huygens mulai mengunjungi Titan pada tahun 2004, “Kami memperkirakan akan melihat banyak etana - awan etana yang luas di semua lintang dan lautan luas di permukaan bulan raksasa Titan Saturnus,” kata ilmuwan planet Universitas Arizona Caitlin Griffith.
Itu karena sinar ultraviolet matahari memecah metana di atmosfer Titan yang sebagian besar nitrogen. Ethane sejauh ini merupakan produk sampingan yang paling berlimpah ketika metana rusak. Jika metana telah menjadi konstituen atmosfer sepanjang masa 4,5 miliar tahun Titan - dan tidak ada alasan untuk curiga tidak - bulan besar akan dibanjiri dengan lautan etana, para ilmuwan berteori.
Radar pesawat ruang angkasa NASA Cassini menemukan danau di garis lintang utara Arktik di Titan pada 22 Juli lalu. Namun, "Kami sekarang tahu bahwa permukaan Titan sebagian besar tidak memiliki danau dan lautan," kata Griffith. Dia adalah anggota tim Cassini VIMS yang berbasis di UA, dipimpin oleh Profesor Robert Brown dari Lunar and Planetary Lab UA.
Etana yang hilang lebih misterius karena gambar Cassini menunjukkan bahwa endapan padat lain yang kurang berlimpah dari reaksi fotokimia di atmosfer Titan telah membentuk bukit pasir dan kawah tertutup di permukaannya, kata Griffith.
VIMS melakukan pendeteksian pertama atas awan etana kutub raksasa Titan ketika menyelidiki garis lintang utara Titan yang tinggi pada flybys Cassini pada bulan Desember 2004, Agustus 2005, dan September 2005.
VIMS mendeteksi awan cirrus sebagai pita terang di ketinggian antara 30 km dan 60 km di tepi lingkaran Arktik Titan, antara 51 derajat dan 69 derajat lintang utara. VIMS hanya melihat sebagian dari awan karena sebagian besar wilayah kutub utara berada dalam bayang-bayang musim dingin dan tidak akan sepenuhnya diterangi hingga 2010, catat Griffith.
"Pengamatan kami menyiratkan bahwa deposit permukaan etana harus ditemukan secara khusus di kutub, daripada didistribusikan secara global di seluruh cakram Titan seperti yang diasumsikan sebelumnya," kata Griffith. "Itu sebagian dapat menjelaskan kurangnya lautan etana cair dan awan di lintang tengah dan bawah Titan."
"Kami pikir etana sedang hujan atau, jika suhu cukup dingin, turun salju di kutub utara sekarang. Ketika musim berganti, kami berharap etana mengembun di kutub selatan selama musim dingin, ”kata Griffith. Jika kondisi kutub sekeren prediksi, etana dapat terakumulasi sebagai es kutub.
Ethane larut dalam metana, yang diprediksi para ilmuwan turun hujan dari atmosfer di kutub utara selama musim dinginnya. "Selama musim dingin kutub, kami berharap dataran rendah untuk membuai danau metana yang kaya dengan etana," kata Griffith. "Mungkin ini adalah danau yang baru-baru ini dicitrakan oleh Cassini."
Jika etana diproduksi pada tingkat saat ini selama seluruh masa hidup Titan, total dua kilometer etana akan mengendap di atas kutub. Tapi itu sepertinya tidak mungkin, kata Griffith.
Para ilmuwan tidak memiliki bukti langsung untuk tudung es etana. Kutub utara Titan dalam kegelapan musim dingin, dan kamera Cassini belum melihatnya dalam cahaya yang dipantulkan. Kamera Cassini telah mencitrakan kutub selatan Titan. "Morfologi yang terlihat pada gambar-gambar itu tidak menyarankan lapisan es kutub dua kilometer, tetapi gambar-gambar itu menunjukkan fitur aliran," kata Griffith.
"Kami akan mulai membuat lebih banyak polar dalam beberapa bulan mendatang," tambahnya. "Pada akhir tahun depan, Cassini akan mencatat profil suhu kutub pertama Titan, yang akan memberi tahu kami bagaimana kondisi dingin di kutub."
Griffith adalah penulis pertama pada artikel tersebut, "Bukti untuk Awan Ethane Polar di Titan," diterbitkan dalam edisi 15 September yang lalu dari Science. Paulo Pinteado dan ketua tim VIMS Robert Brown dari UA dan peneliti dari Perancis, Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, California, Survei Geologi AS, Universitas Cornell, Pusat Penelitian NASA Ames, Portugal dan Jerman adalah rekan penulis.
Griffith, Pinteado dan Robert Kursinski dari UA berkolaborasi sebelumnya dalam studi tentang awan metana sepanjang ribuan mil yang mengikat Titan di garis lintang selatan. Mereka menyimpulkan dari menganalisis gambar VIMS bahwa awan konvektif yang sangat terlokalisasi ini, yang terdiri dari metana, hasil dari pemanasan musim panas sebanyak bentuk badai di Bumi.
Instrumen VIMS adalah spektrometer pencitraan yang menghasilkan set data khusus yang disebut kubus gambar. Dibutuhkan gambar objek dalam banyak warna secara bersamaan. Kamera video biasa mengambil gambar dalam tiga warna primer (merah, hijau, dan biru) dan menggabungkannya untuk menghasilkan gambar seperti yang terlihat oleh mata manusia. Instrumen VIMS mengambil gambar dalam 352 panjang gelombang terpisah, atau warna, yang mencakup bidang warna yang jauh melampaui yang terlihat oleh manusia. Semua bahan memantulkan cahaya dengan cara yang unik. Jadi molekul dari setiap elemen atau senyawa dapat diidentifikasi oleh panjang gelombang yang dipantulkan atau diserap, spektrum "tanda tangan" mereka.
Misi Cassini-Huygens adalah proyek kerja sama NASA, Badan Antariksa Eropa dan Badan Antariksa Italia. Jet Propulsion Laboratory, sebuah divisi dari Institut Teknologi California di Pasadena, California, mengelola misi untuk Direktorat Misi Sains NASA, Washington, D.C. Pengorbit Cassini dan dua kamera onboard-nya dirancang, dikembangkan dan dikumpulkan di JPL. Tim Spektrometer Pemetaan Visual dan Inframerah berbasis di The University of Arizona di Tucson.
Sumber Asli: Rilis Berita Universitas Arizona
