カッシーニ宇宙船は土星の月タイタンからいくつかの奇妙なデータを取得しており、科学者はすぐに、「氷山」のようなもの、炭化水素氷のブロックが湖面や液体炭化水素の海に浮いているかどうかをテストします。
「これらの湖と海に関する最も興味深い問題の1つは、エキゾチックな生命体をホストすることができるかどうかです」と、ニューヨーク州イサカのコーネル大学の論文共同執筆者でカッシーニのタイタン科学者であるジョナサン・ルニーネは述べました。浮遊する炭化水素の氷は、液体と固体の境界に沿った興味深い化学の機会を提供します。この境界は、地球の生命の起源で重要だったかもしれません。」
タイタンは、太陽系で地球以外の唯一の物体であり、その表面には液体の物体が安定しています。しかし、タイタンでは水が液体になるには寒すぎるため、エタンやメタンなどの炭化水素が湖底や湖の海を満たしています。科学者たちは、炭化水素が関与する降水と蒸発のサイクルさえありそうだと判断しています。
エタンとメタンは有機分子であり、科学者は生命が生まれたより複雑な化学のビルディングブロックであると考えています。
カッシーニは、これらの炭化水素海の広大なネットワークがタイタンの北半球を覆っているのを見ましたが、より散発的な湖のセットは南半球にあります。
ボイジャー1号と2号が1980年代初頭に土星系を通過して以来、湖や海がタイタンに点在すると長い間考えられてきました。しかし、タイタンは大気が厚く、1995年までハッブル宇宙望遠鏡で観測されていたため、直接的な証拠は得られませんでした。カッシーニの任務では、タイタンのこれらの液体の多くを画像化してマッピングしました。
カッシーニ宇宙船は、タイタンの湖面の反射率について、さまざまな読み方をしています。滑らかな表面または氷の塊が点在する液体は、測定値の説明の可能性があります。
この時点まで、Cassiniの科学者たちは、固体のメタンは液体のメタンより密度が高く、沈むため、タイタン湖には氷が浮かないと想定していました。しかし、新しいモデルは湖と大気の間の相互作用を考慮し、組成の異なる混合物、窒素ガスのポケット、および温度変化をもたらします。その結果、科学者たちは、気温がメタンの氷点下、華氏297度（90.4ケルビン）を下回ると、メタンが多く、エタンが豊富な湖や海に冬の氷が浮くようになることを科学者が発見しました。科学者たちは、地球上の若い海氷の平均組成である少なくとも5％の「空気」で構成されている場合、浮かぶと考えられるすべての種類の氷に気づきました。 （タイタンの「空気」には、地球の空気よりも窒素がかなり多く、酸素はほとんど含まれていません。）
温度がわずか数度低下すると、液体と固体の窒素ガスの比率が相対的に高くなるため、氷が沈みます。メタンの凝固点に近い温度は、浮遊氷と沈下氷の両方を引き起こす可能性があります。つまり、液体の上の炭化水素氷の地殻と、湖底の炭化水素氷のブロックです。科学者たちは氷の色を完全には理解していませんが、地球上では無色で、おそらくタイタンの大気から赤みがかった茶色に変色しているのではないかと疑っています。
ジェイソンホフガートナー氏は、「寒くなればなるほど、タイタンの氷と氷が固まる薄いブロックで、メタンとエタンに富んだ氷が凍る可能性があることがわかった。北極海の氷で見られるのと同じだ」 、この論文の最初の著者、およびコーネルのカナダ科学者工学研究者評議会。 「いつかタイタンの表面を探索することにした場合は、これらの条件を考慮に入れたいと思います。」
カッシーニのレーダー機器は、これらの湖や海の表面の反射率に何が起こるかを監視することにより、このモデルをテストすることができます。タイタンの北部の湖がそうし始めたように、春先の雪解けで炭化水素湖が温暖化することは、氷が表面に上昇するにつれて、より反射的になるかもしれません。これにより、より粗い表面品質が得られ、より多くの無線エネルギーをカッシーニに反射し、明るく見えるようになります。天気が暖かくなり、氷が溶けると、湖の表面は純粋な液体になり、カッシーニレーダーに暗く見えます。
カリフォルニア州パサデナにあるNASAのジェット推進研究所のカッシーニプロジェクト科学者であるリンダスピルカー氏は、「カッシーニの土星システムへの長期滞在は、タイタンでの季節変動の影響を観察する前例のない機会を与えてくれます。理論が正しければ。」
出典：NASA / JPL
