Ah, zomer. De gemiddelde temperatuur op Titan is slechts honderd graden boven Absolute Zero, dus het is waarschijnlijk een meer van vloeibare koolwaterstoffen. Carolyn Porco is de leider van het beeldteam op de Cassini-missie naar Saturnus en de directeur van het Center of Imaging Operations van het Space Science Institute in Boulder, Colorado. Dat is waar de afbeeldingen van Cassini worden verwerkt en vrijgegeven aan het publiek.
Luister naar het interview: Summer at the Lake ... op Titan (6 MB)
Of abonneer u op de podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Laten we zeggen dat ik naast deze functie op het oppervlak van Titan sta, wat zou ik zien?
Carolyn Porco: Nou, we weten het niet helemaal zeker, maar als het in feite een meer van koolwaterstoffen is, dan zou je iets zien dat er nogal donker uitziet. Het kan zijn dat er wat materiaal in is opgelost en misschien zouden golven aan de kust opduiken, wat natuurlijk ijs, waterijs zou zijn. Let wel, het is ongelooflijk koud. Over het algemeen zou het tafereel erg donker zijn omdat het hoog op de middag op Titan lijkt op diepe schemering van de aarde, en het kan zelfs methaan regenen omdat deze functie is gevonden op de plek op Titan waar de meeste wolken lijken te zijn en daarom de grootste kans op regen. Niet dat Titan een erg bewolkte plaats is, let wel. We hebben niet veel wolken gezien op Titan. Waar we wolken hebben gezien, bevindt zich meestal in het zuidpoolgebied, waar dit kenmerk ter grootte van Lake Ontario is gevonden.
Fraser: Nu weet ik dat beelden van Titan, gemaakt door Voyager en andere telescopen, het laten zien als een zeer smoggy, bewolkte wereld. Dus, hoe kunnen we het meer zien?
Porco: er is een verschil tussen smog, nevel en vervolgens wolken. Wolken zijn deeltjes van wat condenseerbaar materiaal; het kunnen vloeistofdruppeltjes zijn of als ze hoog genoeg zijn, kunnen het vaste deeltjes zijn. Op de aarde zijn cirruswolken gemaakt van waterijs, in tegenstelling tot je normale stapelwolken die op je regenen; ze regenen vloeibaar water. We zouden dus iets soortgelijks kunnen doen met Titan, behalve dat het materiaal natuurlijk methaan is. Maar zoals ik al zei, er zijn niet veel wolken. Het zijn geen wolken die het oppervlak van Titan zo hoog van bovenaf zo moeilijk te zien maken. Het zijn waasdeeltjes - dit zijn waasdeeltjes, zoals smogdeeltjes op aarde - waarschijnlijk gemaakt, bijna zeker gemaakt, van koolwaterstofmaterialen, waarschijnlijk polymeren, van koolstofatomen die allemaal met elkaar zijn verbonden. Dit zijn hele kleine deeltjes, maar de atmosfeer is heel erg dik; honderden kilometers dik met dit spul. Als je op het oppervlak staat, kun je natuurlijk het oppervlak zien en zelfs naar de horizon kijken, en een beetje erdoorheen. Denk eraan, herinner je hoe de beelden gemaakt door de Huygens-sonde eruit zagen. We konden naar de horizon kijken, toen de sonde eenmaal aan de oppervlakte was en foto's maakte, konden we naar de horizon kijken. Maar als je omhoog kijkt door de zeer dikke atmosfeer, of als je boven naar beneden kijkt, dan is je pad door deze dikke atmosfeer vol nevel zo lang dat het moeilijk is voor zichtbaar licht om door te komen. En natuurlijk zien we met zichtbaar licht. In beelden gemaakt met Voyager en Voyager had een camera die alleen naar het lange eind kon kijken waar mensen met hun ogen zien; in feite een beetje verder dan we met onze ogen zien. Maar toch niet ver genoeg om naar de oppervlakte van Titan te kijken. Maar met de Cassini-camera's hebben we een truc gebruikt die in feite is ontdekt door astronomen op de grond. Als je naar de langere golflengten in het elektromagnetische spectrum gaat, ga je naar het nabij-infrarood, je kunt in feite naar het oppervlak van Titan kijken. Dat zijn de golflengten die we hebben gebruikt om het oppervlak van Titan met onze camera's in beeld te brengen, en het is natuurlijk in die golflengten dat we deze lakachtige functie op het oppervlak hebben ontdekt.
Fraser: Als het geen meer van vloeibare koolwaterstof is, wat zou het dan nog meer kunnen zijn?
Porco: Nou, we zijn er niet helemaal zeker van, 100% zeker, dat het gevuld is met vloeistof. Misschien was het een depressie die ooit met vloeistof was gevuld en alle vloeistof sindsdien is verdampt, en we zien nu het residu van wat er is achtergebleven. Het kunnen dus vaste koolwaterstoffen zijn die toch een plat oppervlak zouden vormen. Je zou je een zoutmeerbed op aarde kunnen voorstellen; het zout bleef achter nadat het water was verdampt. Dus we zouden iets kunnen zien dat gewoon solide materiaal is. Dat zijn de twee basismogelijkheden: het kan solide materiaal zijn of het kan vloeibaar zijn. We weten niet zeker of het al dan niet vloeibaar is totdat we de kans hebben om een weerspiegeling van de zon in het oppervlak van dit lichaam te zien; een spiegelende reflectie, of spiegelachtige reflectie zoals je kunt zien als je bijvoorbeeld in een vliegtuig boven Minnesota vliegt. Als je op de grond kijkt en het is daglicht, kun je spiegelreflecties zien; je kunt het beeld van de zon zien glinsteren van het oppervlak van alle vele meren die in het landschap van Minnesota voorkomen.
Fraser: Dat is ongelooflijk, dat kun je zien?
Porco: Dat kunnen we waarschijnlijk niet zien met onze camera's, omdat de geometrie ons dat niet toestaat. De geometrie van de zonneverlichting en het feit dat, op de golflengten die zelfs de Cassini-camera's kunnen zien, als we door een te lange padlengte in de atmosfeer kijken, de dingen erg wazig en wazig worden, en we geen duidelijk beeld krijgen van het oppervlak. Er zijn echter andere instrumenten op Cassini die op langere golflengten werken dan wij, en ze gaan verder in het nabije infrarood. Ze kunnen gemakkelijker naar de oppervlakte kijken en het is mogelijk - we moeten de aankomende ontmoetingen met Titan controleren. Dus dit is nog geen zekerheid, maar in principe is het mogelijk dat ze een spiegelachtige reflectie van het oppervlak van dit lichaam kunnen zien, als het in feite vloeibaar is. De jury is er nog steeds mee bezig, en we hebben misschien het geluk dat we het soort omstandigheden op toekomstige flybys van Titan hebben om te vangen of het echt vloeibaar is.
Fraser: Wanneer krijgt Cassini de kans om het gebied opnieuw te bezoeken?
Porco: Daar ben ik niet helemaal zeker van. Er zijn mensen in mijn team die bezig zijn met het plannen van de Titan flybys; het plannen van de beeldsequenties voor elk van de komende Titan flybys zou dat beter weten dan ik. Maar ik denk dat het misschien pas later in de tour is dat we deze functie echt opnieuw goed bekijken. Zoals ik al vaak heb gezegd, zal het ons jaren kosten om uit te zoeken wat er werkelijk aan de hand is op het oppervlak van Titan. We komen er vaak langs in de loop van deze missie, die nominaal halverwege 2008 eindigt. Als we geluk hebben, en het Amerikaanse Congres wil, krijgen we een verlenging en kunnen we organen observeren in het Saturnus-systeem voor het volgende decennium. Maar op dit moment hebben we zoiets als 39 verdere ontmoetingen met Titan.
Fraser: En als het vloeibare koolwaterstof blijkt te zijn, wat zegt dat je dan over de geologie van Titan of zijn geschiedenis?
Porco: Het vertelt dat de gedachte die we hadden over de methaancyclus op Titan, en de hoeveelheid methaan in de atmosfeer, althans gedeeltelijk correct is. Omdat er voorspellingen waren dat het oppervlak van Titan wat vloeistoffen op het oppervlak zou hebben. En we hebben er niet zoveel gezien als sommige modellen hadden voorspeld, maar als er al een is, geeft dat een bron van het methaan dat in de atmosfeer zit, als er wat vloeistof aan de oppervlakte is. De volgende vraag is natuurlijk: hoe kwam die hoeveelheid methaan in het begin in de atmosfeer terecht? Kwam het van vulkanen of kwam het van een andere bron? De vraag hoe methaan op dit moment zelfs op het oppervlak van Titan kan bestaan, als we weten dat het wordt opgebroken in de hogere atmosfeer. Maar toch bevestigt het voor ons, althans gedeeltelijk, een deel van ons denken over wat er gaande is tussen het oppervlak en de atmosfeer, en dat is interessant om te weten. Dit is een andere atmosfeer, in veel opzichten vergelijkbaar met onze aarde. Het geeft ons een ander voorbeeld om te studeren in het leren over onze eigen atmosfeer. Houd er rekening mee dat Titan ook een soort mild broeikaseffect heeft. De oppervlaktetemperatuur is 12 graden Kelvin hoger dan anders, als er geen methaan in de atmosfeer zou zijn. Dus we zullen veel leren over onze eigen planeet, en wat onze eigen planeet uniek maakt, en wat hem iets gemeen heeft met een ander lichaam, zoals Titan, door de grootste maan van Saturnus te bestuderen.
Fraser: Heb je Titan nu goed genoeg in beeld gebracht om te weten dat dit de enige functie als deze op aarde is?
Porco: Oh, lang niet. We beginnen hier pas. Dit zijn vroege dagen. Ik weet nog niet welk percentage van het oppervlak is bedekt, maar het is nog steeds een klein deel van het soort resolutie dat we nodig zouden hebben om dit soort functies te zien. Dus nee, we hebben nog een lange weg te gaan, en ik denk dat er nog veel meer spannende ontdekkingen in petto zullen zijn, dus blijf op de hoogte is de boodschap echt.
