دریاچه‌های قطب شمال تایتان یکی از موارد مورد مطالعه کاوشگر کاسنی بود. این کاوشگر در طول 13 سال گردش به دور زحل اطلاعات ارزشمندی از بزرگترین قمر این سیاره تایتان مخابره کرده بود.
قریب به یک سال از پایان باشکوه (Grand Final) کاوشگر کاسینی می‌گذرد؛ زمانی که پس از بیش از 15 شیرجه در میان حلقه‌های این سیاره در اتمسفر آن سوخت. اکنون تصویری از این کاوشگر توسط ناسا منتشر شده است که دریاچه‌های قطب شمال تایتان، بزرگترین قمر زحل را نشان می‌دهد. چهار روز پیش از پایان باشکوه کاسینی دوربین‌های آن نمایی موزاییکی از دریاچه‌های قطب شمال تایتان ثبت کردند. دریاچه‌هایی که مملو از متان و اتان هستند.
ماموریت کاسینی 20 سال طول کشید که حدود سه چهار آن در گردش به دور زحل خلاصه می‌شد. این کاوشگر پیش از رسیدن به زحل تصاویری را از مشتری و برخی از اقمار آن ثبت کرد. 15 سپتامبر 2017 کاوشگر رباتیک و بدون سرنشین ناسا با یک فرود کنترل شده در دل اتمسفر زحل مانند یک شهاب سوخت. مهندسان ماموریت کاسینی با وجود آنکه می‌دانستند این کاوشگر سوخت کافی برای ادامه ماموریت‌اش برای مدت کوتاهی را در اختیار دارد، بدلیل آنکه نخواستند این کاوشگر را به یک زباله فضایی که برای سایر اقمار این سیاره در مدارشان خطر آفرین است، تبدیل کنند، “پایان باشکوه” را برنامه ریزی کردند. در صورت برخورد این کاوشگر به یکی از اقمار زحل احتمال نابودی حیات میکروبی احتمالی در آنجا وجود داشت.
آخرین تصویر کاسینی از دریاچه‌های قطب شمال تایتان
آخرین پرتره‌ای که کاسینی از دریاچه‌های قطب شمال تایتان به ثبت رسانده از فاصله 140 هزار کیلومتری بوده است. سه دریاچه پانگا میر (Punga Mare) با 390 کیلومتر پهنا در مرکز، دریاچه لیجیا میر (Ligeia Mare) با 500 کیلومتر پهنا در سمت راست و دریاچه کراکن میر (Kraken Mare) با 1200 کیلومتر پهنا در سمت چپ دریاچه مرکزی قابل مشاهده هستند. به علاوه چندین دریاچه کوچک دیگر نیز در تصویر دیده می‌شود. پرسشی که دانشمندان با آن مواجه هستند این است که این دریاچه‌های چگونه شکل گرفته‌اند؟
بیشتر بخوانید : آخرین شیرجه‌های کاسینی در اعماق دست‌نیافتنی جو زحل
آب و هوا یا اقلیم بزرگترین قمر زحل، دیگر پرسش مطرح است. آنطور که ناسا میگوید، در سطح قمر تایتان فشاری معادل 1.45 برابر فشار سطح زمین وجود دارد. اتسمفر این سیاره مملو از متان و در نتیجه چیزی مانند چرخه آب در زمین، به نام “چرخه متان” در آن وجود دارد. متان مایع موجود در دریاچه‌ها و دریاهای تایتان در نتیجه تابش خورشید تبخیر می‌شوند، به اتمسفر می‌روند و تشکیل ابرهای متانی را می‌دهند. در ارتفاع‌های بالا این ابرها باران‌زا شده و بر سطح متان می‌بارند و با جاری شدند مجددا به دریاها و دریاچه‌ها بازمی‌گردند و چرخه دائما تکرار می‌شود.
اما نکته مهمی که وجود دارد این است که این ابرهای متانی در طول فصل تابستان این جرم سماوی تنها در قطب جنوب تشکیل می‌شوند و خبری از آنها در قطب شمال نیست. در طول فصل تابستان کاسینی توانست فعالیت این ابرها را در قطب جنوب رصد کند. (این دو تصویر را مشاهده کنید : PIA06112 و PIA06109)
با این وجود مشاهدات مشابه‌ای که در طول فصول بهار و تابستان از قطب شمال تایتان توسط این کاوشگر به عمل آمد، تنها تعداد اندکی از ابرهای متانی کوچک را نشان می‌دهد. در تصویر مرکز تصویر موزائیکی و بر فراز دریای لیجیا میر می‌توانید چند نقطه سفید را مشاهده کنید که همان ابرهای متانی هستند.
الیزابت ترتل (Elizabeth Turtle)، از آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز و عضوی از تیم تصویر برداری کاسینی و کسی که این تصویر را ثبت کرده است، میگوید :
ما انتظار داشتیم در طول تابستان میان قطب شمال و جنوب تایتان تقارن بیشتری را مشاهده کینم. در حقیقت مدل‌های اتمسفری چند سال پیش از ثبت این تصویر، وجود ابرهای تابستانی در ارتفاعات شمالی را پیش‌بینی کرده بودند. با وجود پایان یافتن ماموریت کاسینی ما نتوانستیم این ابرها را در این ناحیه مشاهده کینم و این موضوع خود بازگو کننده نکات جالبی در خصوص اقلیم تایتان و چرخه متان در این قمر است. تایتان محل پر رمز و رازی است که اسرار آن مدت‌هاست دانشمندان را غلغلک می‌دهد.
تصاویر این موزائیک که به دریاچه‌های قطب شمال تایتان تعلق دارند توسط دوربین زاویه محدود تیم تصویربارداری کاسینی به دست آمده‌اند. برای ثبت این تصویر از یک فیلتر طیفی حساس به طول موج‌های نزدیک به فروسرخ با مرکزیت طول موج 938 نانومتر استفاده شده است. همانطور که اشاره شد این تصویر از فاصله 140 هزار کیلومتر از دریاچه‌های قطب شمال تایتان و با مقیاس 800 متر برای هر پیکسل ثبت شده است. این تصویر یک پروژه ارتوگرافی است که در عرض جغرافیایی 67.19 درجه شمالی و طول جغرافیایی 212.67 غربی انجام شده است و شباهت زیادی با تصاویری دارد که از فاصله دور و با استفاده از تلسکوپ‌ها گرفته می‌شوند.
بیشتر بخوانید : تایید وجود توفان‌های شدید متان در قمر تیتان سیاره زحل
ماموریت کاسینی هویگنس حاصل یک همکاری مشترک میان ناسا، سازمان فضایی اروپا و سازمان فضایی ایتالیا بود. بخش کالتک آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در پاسادنا هدایت این ماموریت را برای هیئت مدیره ماموریت‌های علمی ناسا عهده‌دار بود. مدارگرد کاسنی دو دوربین دارا بود که توسط آزمایشگاه JPL طراحی شده بود. دانشمندانی از آمریکا، انگلستان، فرانسه و آلمان تصویربرداری این ماموریت را عهده‌دار بودند.
تایتان ؛ قمری دارای متان، اتمسفر غلیظ، اقیانوس‌ها زیرسطح با احتمال زیست‌پذیری بالا
تایتان بزرگرین قمر سیاره زحل و دومین قمر بزرگ منظومه شمسی به شمار می‌رود که در فاصله 1.2 میلیارد کیلومتری از خورشید واقع شده و بسیار کندتر از سیاره زمین به دور خود می‌چرخد؛ هر چرخش این قمر به دور خود 16 روز زمینی زمان می‌برد. تایتان در 25 مارس سال 1665 توسط کریستین هویگنس هلندی کشف شد. کاوشگر همراه کاسینی، هویگنس، که به احترام این دانشمند اروپایی نام‌گذاری شد در ژانویه سال 2005 بر سطح قمر تایتان فرود آمد.
بیشتر بخوانید : زیر دریایی فضایی ناسا در دریاهای تیتان ؛ آیا قمر زحل زیست‌پذیر است؟
تایتان تنها قمر منظومه شمسی است که اتمسفر ضخیم و فشرده و مایع سطحی دارد. بخش عمده‌ای از جو این سیاره را نیتروژن، متان و اتان تشکیل داده است. بدلیل وزش باد و بارش باران در تایتان عوارض جغرافیایی سطح آن شباهت زیادی به زمین دارد. ماموریت‌هایی نظیر کاسینی-هویگنس با هدف بررسی شرایط زیست‌پذیری این قمر به انجام می‌رسند. البته سرمای شدیدِ منفی 180 درجه سانتی گرادی در سطح قمر زحل کار را برای زیست‌پذیری آن سخت کرده است.
تصاویر بدست آمده از دوربین‌های کاسینی وجود اتمسفر فشرده و دریاچه‌های حاوی متان در سطح را مورد تائید قرار داده است. تصاویر از دمای بسیار پائین این دریاچه‌ها حکایت می‌کنند. به علاوه اقیانوس‌هایی زیر سطح تایتان نیز وجود دارند که آب و آمونیک در آنها وجود دارد. مشابه این اقیانوس‌های زیرسطحی را در انسلادوس، دیگر قمر زحل و قمر اروپا سیاره مشتری نیز دیده‌ایم.
این اقیانوس‌های حاوی آب و آمونیاک در تایتان در اعماق 100 تا 200 کیلومتری از سطح قرار دارند. از دیگر ویژگی‌های قمر تایتان می‌توان به هسته سنگی، لایه مایع بیرونی و لایه یخی بیرونی‌تر اشاره کرد.
بیشتر بخوانید :
- کاوشگر دان (Dawn) ناسا ؛ هیوستون! ماموریت به پایان رسید
- کاوشگر خورشیدی پارکر ؛ ماموریتی برای لمس خورشید !
- ماموریت فضاپیمای افق‌های نو ؛ داستان ملاقات با یک سیاره کوتوله
منبع : NASA JPL
