Afbeelding van een kunstenaar van een meer nabij de noordpool van Titan.
(Afbeelding: © NASA / JPL-Caltech)
Champagne hoort bruisend te zijn. Zo ook een schuimend bad. Maar een mengsel dat is ontworpen om de ijskoude meren op een buitenaardse maan na te bootsen? Dat is iets verrassender. Vooral als die bubbels uit het niets komen en exploderen.
Maar dat is wat Kendra Farnsworth en haar collega's ontdekten tijdens een reeks experimenten die waren ontworpen om het team te helpen begrijpen hoe verbindingen zoals die op het oppervlak van Titan, de grootste maan van Saturnus, interactie. Handig is dat de toevallige ontdekking van luchtbellen een van de mysteries kan helpen verklaren Cassini-missie van NASA - 'magische eilanden', heldere plekken op radarbeelden die plotseling verdwenen.
"[Ik] kwam bubbels tegen: in het begin was dit niet het hoofddoel van de studie, maar het was een van die echt verrassende resultaten", Farnsworth, een doctoraatsstudent planetary science aan de Universiteit van Arkansas en de hoofdauteur van een nieuw artikel dat het onderzoek beschrijft, vertelde Space.com. 'Bubbels waren voorspeld op Titan, maar niemand had ze destijds gezien of in een laboratorium gemaakt. '
De sprankelende voorspelling van Titan was een van de drie mogelijke verklaringen die wetenschappers konden bedenken voor het verdwijnen "magische eilanden"in de Cassini-gegevens, die tijdelijke structuren moesten zijn die meer licht reflecteerden dan hun omgeving. Maar een soortgelijk signaal zou kunnen worden veroorzaakt door golven, en wetenschappers hebben niet de waarnemingen die ze nodig zouden hebben om er zeker van te zijn wat het fenomeen was.
Voordat de bubbels in haar leven opdoken, voerde Farnsworth twee verschillende experimenten uit in een speciale 6 meter hoge kamer die was ontworpen om de veel koudere temperaturen en iets hogere drukken na te bootsen die op Titan in een terrestrisch laboratorium werden aangetroffen.
In het experiment waar de bellen voor het eerst verschenen, was Farnsworth begonnen om te meten hoeveel stikstofgas zou oplossen in verschillende mengsels van vloeibaar methaan en ethaan, de organische verbindingen die het vreemde aardachtige systeem van Titan vormen van regen, meren en zeeën. Terwijl ze deze vijvers opwarmde vanaf hun koudste punt, kouder dan de moderne oppervlaktetemperaturen van Titan, merkte Farnsworth op dat kleine belletjes naar de oppervlakte zouden slangen.
Maar de echte verrassing kwam in een ander experiment, zei Farnsworth, gebaseerd op het langzaam toevoegen van vloeibaar ethaan aan vloeibaar methaan op Het oppervlak van Titan temperatuur. Het experiment leek voort te sleuren - totdat het niet zo was.
'Op een gegeven moment explodeerden de bubbels en kwamen ze omhoog en raakten mijn camera; ik kon niets uit mijn camera zien', zei Farnsworth. 'Ik had zoiets van' Wacht even, ik had dit niet verwacht. '' Plotseling waren de titraties zelf niet zo interessant als het bellenfenomeen, met al zijn vreemdheid. Zij en haar collega's bleven experimenteren met de maanoplossingen om te proberen de omstandigheden te begrijpen die voor bellen zorgden.
Bijzonder interessant voor Farnsworth was het iets warmere scenario dat bedoeld was bootst de moderne Titan na. Het team ontdekte dat bij deze experimenten twee factoren gelijktijdig moesten veranderen: de temperatuur van de vloeistof en het relatieve aandeel van methaan en ethaan. De combinatie van veranderingen brengt het mengsel van stilte tot een bubbel.
'Er is niets en ze ontploffen', zei Farnsworth. 'Ze zijn gewelddadiger dan we ooit hadden verwacht.'
Vanwege de combinatie van vereiste veranderingen verwacht Farnsworth dat deze uitbarstingen alleen plaatsvinden op zeer specifieke plaatsen op het oppervlak van Titan, misschien in ondergrondse reservoirs of waar een rivier een meer ontmoet.
'Het kan heel goed heel kalm zijn en dan heb je soms gewoon een explosie van bubbels,' zei ze. 'Het zou best leuk zijn.'
Het onderzoek wordt beschreven in een krant gepubliceerd op 3 december in het tijdschrift Geophysical Research Letters.
- NASA kan dit jaar besluiten om een drone op Saturn's Moon Titan te laten landen
- Verbazingwekkende foto's: Titan, de grootste maan van Saturnus
- Dazzling Views tonen Saturn Moon Titan's Surface als nooit tevoren
