Afbeelding tegoed: ESA
Wanneer de Europese Huygens-sonde op de Cassini-ruimtemissie begin volgend jaar door de ondoorzichtige smoggy atmosfeer van Saturnusmaan Titan parachuteert, kan hij in een zee van vloeibare koolwaterstoffen terechtkomen. In wat waarschijnlijk het eerste stuk 'buitenaardse oceanografie' is dat ooit is uitgevoerd, hebben dr. Nadeem Ghafoor van Surrey Satellite Technology en professor John Zarnecki van de Open Universiteit, samen met dr. Meric Srokecz en Peter Challenor van het Southampton Oceanography Centre, berekend hoe zeeën op Titan zou vergelijken met de oceanen van de aarde. Hun resultaten voorspellen dat golven die door de wind worden aangedreven tot 7 keer hoger zouden zijn, maar langzamer zouden bewegen en veel verder uit elkaar zouden liggen. Dr. Ghafoor zal hun bevindingen presenteren op de RAS National Astronomy Meeting op de Open Universiteit op woensdag 31 maart.
Het team werkte met een computersimulatie, of 'model', dat voorspelt hoe door de wind aangedreven golven op het zeeoppervlak op aarde worden opgewekt, maar ze veranderden alle basisinputs, zoals de lokale zwaartekracht en de eigenschappen van de vloeibaar, tot waarden die ze op Titan zouden verwachten.
Ruzies over de aard van het oppervlak van Titan woeden al een aantal jaren. Na de flyby van het Voyager 1-ruimtevaartuig in 1980, suggereerden sommige onderzoekers dat het verborgen oppervlak van Titan op zijn minst gedeeltelijk bedekt zou kunnen zijn door een zee van vloeibaar methaan en ethaan. Maar er zijn verschillende andere theorieën, variërend van een hard, ijzig oppervlak aan het ene uiteinde tot een bijna wereldwijde koolwaterstofoceaan aan het andere. Andere varianten zijn onder meer het begrip koolwaterstof ‘slib’ dat over een ijzig oppervlak ligt. Planetaire wetenschappers hopen dat de Cassini / Huygens-missie een antwoord zal geven op deze vraag, met observaties van Cassini tijdens verschillende flybys van Titan en van Huygens, die op 14 januari 2005 zal landen (of ‘splash’).
Het idee dat Titan aanzienlijke hoeveelheden oppervlaktevloeistof heeft, is onlangs versterkt door de aankondiging dat radarreflecties van Titan zijn gedetecteerd met behulp van de gigantische Arecibo-radioschotel in Puerto Rico. Belangrijk is dat de geretourneerde signalen in 12 van de 16 pogingen reflecties bevatten van het soort dat wordt verwacht van een gepolijst oppervlak, zoals een spiegel. (Dit is vergelijkbaar met het zien van een verblindend lichtpunt op het oppervlak van de zee waar de zon wordt gereflecteerd.) De radaronderzoekers concludeerden dat 75% van het oppervlak van Titan mogelijk wordt bedekt door 'open lichamen van vloeibare koolwaterstoffen' - met andere woorden , zeeën.
De exacte aard van het gereflecteerde radarsignaal kan worden gebruikt om te bepalen hoe glad of schokkerig het vloeistofoppervlak is. Deze interpretatie zegt dat de helling van de golven doorgaans minder dan 4 graden is, wat overeenkomt met de voorspellingen van de Britse wetenschappers, die hebben aangetoond dat de maximaal mogelijke helling van golven die wordt opgewekt door windsnelheden tot 7 mph 11 graden zou zijn.
"Hopelijk maakt ESA's Huygens-sonde een einde aan de speculatie", zegt dr. Ghafoor. "Dit is niet alleen verreweg de meest afgelegen zachte landing van een ruimtevaartuig ooit geprobeerd, maar Huygens zou de eerste buitenaardse boot kunnen worden als hij inderdaad op een koolwaterstofmeer of zee landt." Hoewel ze niet specifiek zijn ontworpen om de landing te overleven of te zweven, is de kans redelijk dat ze dat wel doet. De link terug naar de aarde vanuit Huygens via Cassini, die voorbij Titan vliegt en als een relais fungeert, duurt echter maximaal 2 uur. Gedurende deze tijd, als de sonde op een zee drijft, een van de 6 instrumenten die Huygens bij zich heeft, zal het Surface Science Package-experiment, dat wordt geleid door John Zarnecki, oceanografische metingen uitvoeren. Onder de 9 sensoren die het vervoert, zijn er sensoren die de hoogte en frequentie van de golven en ook de diepte van de zee meten met behulp van sonar. Het zal ook proberen de samenstelling van de zee te bepalen.
Hoe zou de zee eruit zien? "Huygens heeft een camera bij zich, dus het is mogelijk dat we wat directe beelden hebben", zegt professor Zarnecki, "maar laten we ons voorstellen dat we aan boord van de sonde zitten nadat deze in een Titan-oceaan is geland. Wat zouden we zien? Welnu, de golven zouden breder verspreid zijn dan op aarde, maar ze zullen veel hoger zijn - meestal als gevolg van het feit dat de zwaartekracht van de Titan slechts ongeveer 15% van die op aarde is. Dus het oppervlak om ons heen lijkt waarschijnlijk vlak en bedrieglijk kalm, maar in de verte zien we misschien een vrij lange, langzaam bewegende golf naar ons toekomen - een golf die ons kan overweldigen of doen zinken. '
Oorspronkelijke bron: RAS News Release
