カッシーニの土星の月タイタンへの訪問の準備をしているとき、研究者たちは、メタンの分解の副産物であるエタンに溢れている場所を見ることを期待していました。この雲が夏にエタンを降り、冬には極周辺で結露し、氷として蓄積する可能性があります。
カッシーニの視覚および赤外線マッピング分光計（VIMS）は、タイタンの北極を取り巻く巨大なエタン雲のように見えるものを検出しました。雲はエタンの雪片を下のメタン湖に降らせているかもしれません。
雲はパズルを解くために必要な手がかりかもしれません。これまでに、エタン雲のベールと表面液体のベールの証拠がほとんどなく、300メートルの深さの海でタイタンの表面全体を覆うのに十分と考えられていた科学者を困惑させました。 。
アリゾナ大学の惑星科学者であるケイトリングリフィス氏は、カッシーニホイヘンスミッションが2004年にタイタンへの訪問を開始する前に、「私たちはたくさんのエタンが見られると予想していました。
それは太陽の紫外線が不可逆的にタイタンのほとんど窒素の大気中のメタンを分解するからです。エタンは、メタンが分解するときに、最も豊富な副産物です。メタンがタイタンの45億年の生涯を通じて大気の構成要素であり、それがそうではなかったと疑う理由がない場合、大きな月はエタンの海で押し流されると科学者たちは理論づけました。
NASAのカッシーニ宇宙船レーダーは、昨年7月22日、フライバイでタイタンの北極北緯度にある湖を発見しました。しかし、「タイタンの表面には湖や海がほとんどないことがわかっています」とグリフィス氏は述べています。彼女はUAを拠点とするカッシーニVIMSチームのメンバーであり、UAの月惑星研究室のRobert Brown教授が率いています。
グリッフィス氏によると、カッシーニの画像では、タイタンの大気中での光化学反応による他の豊富でない固体沈殿物が砂丘を形成し、その表面にクレーターを覆っていたことが示唆されているため、エタンの欠落はさらに不思議です。
VIMSは、2004年12月、2005年8月、2005年9月に、カッシーニの接近飛行でタイタンの高緯度北部を調査したときに、タイタンの広大な極地エタン雲を初めて検出しました。
VIMSは、タイタンの北極圏の端、北緯51度から69度の間の高度30 kmから60 kmの高度で巻雲を明るい帯として検出しました。グリフィス氏によると、北極圏のほとんどは冬の影にあり、2010年まで完全に照明されないため、VIMSは雲の一部しか見えませんでした。
「私たちの観察は、エタンの表面堆積物は、以前に想定されたようにタイタンの円盤全体に分布するのではなく、特に極で発見されるべきであることを暗示しています」とグリフィスは言いました。 「それはタイタンの中緯度と低緯度に液体のエタン海と雲がないことを部分的に説明するかもしれません。」
「エタンは雨が降っている、または気温が十分に低い場合は現在、北極に雪が降っていると思います。季節が切り替わると、エタンは冬の間に南極で凝縮することが予想されます」とグリフィス氏は語った。極地の状態が予測と同じくらい涼しい場合、エタンは極地の氷のように蓄積する可能性があります。
エタンはメタンに溶解しますが、科学者はこれを寒い冬に北極の大気から雨が降っていると予測しています。 「極地の冬の間、低地はエタンが豊富なメタン湖を揺り動かすと期待しています」とグリフィスは指摘しました。 「おそらく、これらは最近カッシーニによって画像化された湖です。」
エタンがタイタンの全寿命にわたって今日の速度で生成された場合、合計2 kmのエタンが極上に沈殿したことになります。しかし、それはありそうにないとグリフィスは言った。
科学者はエタン氷の極冠について直接の証拠はありません。タイタンの北極は冬の暗闇にあり、カッシーニのカメラはまだ反射光でそれを見ていません。カッシーニカメラはタイタンの南極を撮影しました。 「これらの画像に見られる形態は2キロの極氷冠を示唆するものではありませんが、画像は流れの特徴を示しています」とグリフィス氏は述べています。
「今後数か月で、極座標パスの作成を開始する予定です」と彼女は付け加えました。 「来年末までに、カッシーニはタイタンの最初の極温度プロファイルを記録し、極寒状態がどのようになっているのかを教えてくれるでしょう。」
グリフィスは、科学の最新（9月15日）号に掲載された記事「タイタンの極エタン雲の証拠」の最初の著者です。 UAのパウロピンテアドとVIMSチームリーダーのロバートブラウン、フランスの研究者、カリフォルニア州パサデナのジェット推進研究所、米国地質調査所、コーネル大学、NASAエイムズリサーチセンター、ポルトガル、ドイツは共著者です。
UAのグリフィス、ピンテアド、およびロバートクルシンスキーは、南の緯度でタイタンを帯びる長さ1000マイルのメタン雲の研究で以前に協力しました。彼らは、VIMS画像の分析から、メタンで構成されるこれらの高度に局所化された対流雲は、地球上で雷雨が形成されるのと同じように夏の暖房に起因すると結論付けました。
VIMS装置は、イメージキューブと呼ばれる特別なデータセットを生成するイメージング分光計です。それは同時に多くの色でオブジェクトの画像を撮影します。通常のビデオカメラは、3つの原色（赤、緑、青）で画像を取得し、それらを組み合わせて人間の目に見える画像を生成します。 VIMS装置は、人間の目に見える色をはるかに超える色の領域にまたがる352の個別の波長または色で画像を取得します。すべての素材は独特の方法で光を反射します。したがって、任意の元素または化合物の分子は、それらが反射または吸収する波長、それらの「シグネチャ」スペクトルによって識別できます。
Cassini-Huygensミッションは、NASA、欧州宇宙機関、イタリア宇宙機関の共同プロジェクトです。カリフォルニア州パサデナにあるカリフォルニア工科大学の一部門であるジェット推進研究所は、NASAの科学ミッション総局、ワシントンD.C.のミッションを管理しています。カッシーニオービターとその2つの搭載カメラは、JPLで設計、開発、組み立てられました。視覚および赤外線マッピング分光計チームは、アリゾナ大学ツーソン校を拠点としています。
元のソース：アリゾナ大学のニュースリリース
