Kunstenaarconcept van de Huygens-sonde die op het oppervlak van Titan landt. Krediet: ESA
Hoewel de Huygens-sonde in 2005 op Titan landde en slechts ongeveer 90 minuten na de landing gegevens uitzond, kunnen wetenschappers nog steeds informatie over Titan uit de missie halen en alles uit de gegevens persen. De meest recente informatie komt van het reconstrueren van de manier waarop de sonde is geland, en een internationale groep wetenschappers zegt dat de sonde "stuiterde, gleed en wiebelde" nadat hij de maan van Saturnus had aangeraakt, wat inzicht geeft in de aard van het oppervlak van de Titan.
“Een piek in de versnellingsgegevens suggereert dat de sonde tijdens de eerste schommeling waarschijnlijk een kiezelsteen tegenkwam die ongeveer 2 cm uit het oppervlak van Titan stak, en deze mogelijk zelfs in de grond heeft geduwd, wat suggereert dat het oppervlak een consistentie van zacht had , vochtig zand ”, beschrijft Dr. Stefan Schröder van het Max Planck Instituut voor Zonnestelselonderzoek, hoofdauteur van een paper dat onlangs is gepubliceerd in Planetary and Space Science.
Een animatie van de landing is hieronder.
Schröder en zijn team waren in staat de landing te reconstrueren door gegevens te analyseren van verschillende instrumenten die tijdens de impact actief waren, en in het bijzonder zochten ze naar veranderingen in de acceleratie die de sonde ervoer.
De instrumentgegevens werden vergeleken met resultaten van computersimulaties en een valtest met een model van Huygens, ontworpen om de landing te repliceren.
De wetenschappers denken dat Huygens in iets vergelijkbaars als een uiterwaard op aarde is geland, maar dat het toen droog was. Uit de analyse blijkt dat Huygens bij het eerste contact met het oppervlak van Titan een gat van 12 cm diep heeft gegraven voordat het op een plat oppervlak stuiterde.
De sonde, ongeveer 10 graden gekanteld in de bewegingsrichting, schoof vervolgens 30-40 cm over het oppervlak.
Het vertraagde als gevolg van wrijving met het oppervlak en wankelde vijf keer heen en weer bij zijn uiteindelijke rustplaats. De beweging nam ongeveer 10 seconden na het neerkomen af.
Eerdere studies met gegevens van Huygens hebben vastgesteld dat het oppervlak van Titan vrij zacht is. Het nieuwe onderzoek gaat nog een stap verder, aldus het team, om aan te tonen dat als iets weinig druk op het oppervlak uitoefende, het oppervlak hard was, maar als een object meer druk op het oppervlak uitoefende, zakte het aanzienlijk in.
'Het is als sneeuw die bovenop is bevroren', zegt Erich Karkoschka, co-auteur aan de Universiteit van Arizona, Tucson. 'Als je voorzichtig loopt, kun je lopen als op een stevige ondergrond, maar als je iets te hard op de sneeuw stapt, breek je heel diep in.'
Als de sonde een natte, modderachtige substantie had geraakt, zouden de instrumenten een "splat" hebben opgenomen zonder verdere aanwijzingen van stuiteren of glijden. Het oppervlak moet daarom zacht genoeg zijn geweest om de sonde een flinke inzinking te laten maken, maar hard genoeg om heen en weer schommelen te ondersteunen.
Dit onbewerkte beeld werd geretourneerd door de Descent Imager / Spectral Radiometer-camera aan boord van de Huygens-sonde van de European Space Agency nadat de sonde door de atmosfeer van Titan was afgedaald. Het toont het oppervlak van Titan met ijsblokken eromheen. Krediet: ESA / NASA / University of Arizona
“We zien ook in de Huygens-landingsgegevens het bewijs dat een 'donzig' stofachtig materiaal - hoogstwaarschijnlijk organische aërosolen waarvan bekend is dat ze uit de Titan-atmosfeer druppelen - in de atmosfeer wordt geworpen en daar ongeveer vier seconden na de impact ”, aldus Schröder.
Omdat het stof gemakkelijk te verwijderen was, was het hoogstwaarschijnlijk droog, wat suggereert dat er al enige tijd voorafgaand aan de landing geen regen van vloeibaar ethaan of methaan was geweest.
"Je krijgt niet vaak regen op Titan", zei Karkoschka, en legde uit dat zware stortbuien van vloeibaar methaan decennia of eeuwen van elkaar kunnen voorkomen. “Wanneer ze zich voordoen, snijden ze de kanalen die we zien op de foto's die Huygens maakte toen ze de oppervlakte naderden. De bovenste laag op de landingsplaats was helemaal droog, wat suggereert dat het lang niet geregend heeft '', voegde hij eraan toe.
Karkoschka zei dat toen Huygens landde, de naar beneden gerichte lamp de grond opwarmde en ervoor zorgde dat het methaan verdampte, 'legde Karkoschka uit. 'Dat vertelt ons dat de grond net onder de grond waarschijnlijk nat was.'
In eerdere studies is gesuggereerd dat de Huygens-sonde nabij de rand van een van de koolwaterstofmeren van Titan is geland. Enkele honderden meren en zeeën zijn waargenomen met de radarinstrumenten van de Cassini-orbiter, maar met oppervlaktetemperaturen van minus 179 graden Celsius (minus 290 graden Fahrenheit) heeft Titan geen waterlichamen. In plaats daarvan zijn vloeibare koolwaterstoffen in de vorm van methaan en ethaan aanwezig op het maanoppervlak, met complexe koolstofatomen die duinen vormen en andere kenmerken op het oppervlak.
Bron: ESA
