Гюйгенс сел в лужу! (метановую)

[ronatu]

Although pictures of Titan seem to show rivers, deltas and oceans, Saturn's giant moon is as dry as a bone, scientists say.


See there:
http://www.nature.com/news/2005/050606/full/050606-10.html

[ronatu]

Hydrocarbon volcano discovered on Titan
18:00 08 June 2005
NewScientist.com news service
David L Chandler

http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn7489

[X]

итоги пресс-конференции 30 ноября по Титану :

Титанианская турбулентность удивила ученых


Прибор для определения структуры атмосферы (Huygens Atmospheric Structure Instrument = HASI ) обнаружил сильную турбулентность в верхней атмосфере , второй ионосферный слой и, возможно,  молнии. Начиная с высоты 1400 км и до поверхности HASI мерял профиль температуры, давления и электропроводность. Данные по строению верхней атмосферы уже были получены от Вояджера при наблюдении затмения Титаном Солнца, но строение средней атмосферы (200-600 км) не было хорошо известно, хотя из телескопических наблюдений следовало, что она имеет сложную структуру.
HASI обнаружил что в верхней части атмосферы и температура и плотность выше , чем ожидалось. Температура обнаружила сильные волноподобные вариации в 10-20 К, при среднем значении 170 К. Это указывает на многослойность атмосферы.
Модели титанианской ионосферы предсказывали, что под влиянием космических лучей должен образовываться ионосферный слой с максимальной концентрацией электронов на 70-90 км. HASI и здесь удивила ученых, обнаружив ионосферный слой на высотах 40-120 км с максимумом около 60 км. HASI также возможно заметила признаки молний - во время спуска наблюдалось несколько импульсов электрического поля, возможно вызванных атмосферными разрядами.
Высокая точность измерений позволила выявить планетарный погранслой толщиной около 300 м. По данным прибора температура у поверхности составила 93.65±0.25 K а давление - 1467±1 гектопaскалей.

Дождь, ветры и туман.

Снимки высокого разрешения , сделанные Десантной камерой-Спектральным Радиометром (Descent Imager/Spectral Radiometer (DISR)) оказались действительно впечатляющими, но  это не единственные сюрпризы во время спуска.
Необратимая конверсия метана в углеводороды в стратосфере Титана подразумевает поверхностный или подповерхностный метановый резервуар. Хотя Кассини  не увидел глобального метанового океана, а снимки DISR'а не показали "морей" с жидкими углеводородами, мы действительно обнаружили следы текущей жидкости. Снимки DISR'а показывают виды неведомой ранее поверхности Титана. Неожиданно похожие на Землю более яркие возвышенности с сложными системами стоков на плоские темные низменности, возможно сухие русла рек и дно озер.
 На снимках, сделанных после посадки в низменности, видно более 50 камней размерами от 3 мм до 15 см. Ничего крупнее не видно. Это предполагает, что камни больше 15 см не могут переноситься к озеру.
 Различимые на снимках 'затоны' и вытянутые 'острова' параллельно 'побережью' указывают на природу их образования. Они появились при стекании жидкости с возвышенности в 'море' при выпадении осадков. Этим же вызвано и различие в цвете  возвышенностей и низменностей.
 Лампа подсветки отработала как положено, позволив провести измерения спектра отраженного от поверхности света.

Повехность оказалась темной и коричневатой. Основной вклад в поглощение дает водяной лед. В инфракрасной области спектр непохож ни на что из смоделированного в лаборатории (черные линии - спектры двух органических веществ для сравнения), хотя в  видимой части все совпадает. Содержание метана в атмосфере - 4-6 процентов при влажности 50%. То есть не совсем уж сухость , но и туманов там не бывает.
По снимкам ученые сумели восстановить траекторию спуска зонда, а по ней - скорость и направления ветра на разных высотах. Они выяснили что зонд дрейфовал на восток-северо-восток под действием ветров дующих в направлении вращения луны. Зонд замедлился от 30 до 10 м/с с высоты от 50 до 30 км , а затем еще сильнее (от 10 до 4  м/с) между 30 и 20 км. Ветры стихли а потом сменили направление на высоте 7 км (верхний край планетарного погранслоя), унеся Гюйгенс на километр к западу-северо-западу. (см анимацию спуска -  http://uanews.org/silk/20051128scivideo01.avi )

(профиль скорости ветра и его направления от высоты)
Наблюдения с наземных радиотелескопов подтвердили результаты Гюйгенса - и на низких высотах , и сильную турбулентность на 120 км. Таким образом впервые подтверждена суперротация на Титане (атмосфера вращется быстрее самой луны). Кроме того на высотах 60-100 км обнаружился участок с очень слабыми ветрами.

Мягкая твердая почва для Гюйгенса.


Набор инструментов для исследования поверхности (Surface Science Package (SSP)) включает 9 независимых датчиков, охватывающих большой диапазон свойств предполагаемой поверхности - от жидкой до мягкой и очень твердой. 8 из них работали и во время спуска, в частности двухосный датчик крена зафиксировал сильную болтанку в верхней атмосфере. Пенетрометр и датчик ускорения показали что зонд сел на грунт не очень уж твердый, но и не слишком мягкий. Это больше напоминало влажную глину, или слегка слежавшийся снег, или влажный песок. Гюйгенс ушел в землю на 10 см, и потом постепенно осел еще на несколько миллиметров, накренившись на долю градуса. Резкий толчок при касании лучше всего объясняется посадкой на один множества мелких камушков, разбросанных повсюду. Акустическое зондирование на последних 90 метрах перед посадкой показало сравнительно гладкую , но не полностью плоскую поверхность. Вертикальная скорость посадки - 4.6 м/с. Датчики заточенные на жидкость (рефрактомер, датчик проницаемостии плотности) отработали штатно, их данные сейчас осмысливаются с  целью поиска следов жидкости.
В месте посадки поверхность сформирована флювиальными (речными) и морскими процессами, хотя и ветровые нельзя исключать. Данные SSP и HASI могут иметь два возможных истолкования по типу грунта - твердый гранулированный материал с очень малым сцеплением (когезией), либо грунт с жидкостью. В последнем случае это напоминает влажный песок. 'Песчинки' из ледяных гранул, 'увлажненные' метаном, или же смесь продуктов фотохимических реакций с мелкозернистым льдом.

Первые измерения состава атмосферы Титана

Два ключевых вопроса Титана - происхождение молекулярного азота и метана атмосферы и механизм поддержания этой атмосферы на фоне фотохимического разрушения метана.
Газовый хроматограф и масс-спектрометр (Gas Chromatograph Mass Spectrometer (GCMS)) измерял химсостав и изотопный состав с высоты 140 км до поверхности и подтвердил что основные составляющие атмосферы - азот и метан, а дымка в атмосфере главным образом  метановая. Из анализа изотопного состава сделано 2 вывода. Отношение углерод-12/углерод-13 предполагает  непрерывное или периодическое пополнение запасов метана в атмосфере, но отвергает наличие биологической активности. Отношение изотопов азота подразумевает , что атмофера Титана когда-то была в 5 раз плотнее, а теперь постепенно улетучивается. В малых количествах был обнаружен аргон-36, совсем нет ксенона и криптона. Это интересно, так как есть мощная азотная атмосфера, да и водяной лед, составляющий половину массы Титана, хорошо удерживает благородные газы. Значит атмосфера первоначально образовалась из аммиака, а не из азота.
Анализ паров у поверхности , когда почва начала подтаивать под теплом зонда,  показал наличие метана а также ряда других газов, отсутствующих в атмосфере, например циана. Был найден Аргон-40, что указывает на геологическую активность.
Аэрозоли играют большую роль в формировании тепловой структуры атмосферы, влияя на процессы радиационного переноса. Это способствуют появлению теплых и холодных слоев, что в свою очередь приводит формированию режимов циркуляции и ветров разной силы.  

Aerosol Collector and Pyrolyser (ACP) провел непосредственные измерения химсостава аэрозольных частиц. После нагрева их до 600 градусов  были идентифицированы молекулы аммиака и циановодорода. Аммиак отсутствует в атмосфере , так что это - результат сложных химичесих реакций.

[pkl]

Отличная статья! А поподробнее про органику нет там ничего? Какие вещества найдены?

Трёхмерная реконструкция места посадки Гюйгенса:
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA06441.jpg
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA06442.jpg

[X]

А поподробнее про органику нет там ничего? Какие вещества найдены?

думаю они сами не знают что там за органика. В оригинальном тексте фигурирует термин "толины" (tholins). Это общее название гетерополимеров, которые образуются из простейших углеводородов в фотохимических реакциях. А еще есть "ледяные" толины - клатратные соединения воды с углеводородами, и все это безобразие намешано при криогенной температуре. Никто никогда такой "каши" раньше не видел. Как собственно и написано в статье - ни одно из веществ под полученный спектр подогнать не удалось. Единственный вывод который тут можно сделать - на поверхности Титана нет метана, этана и других органических веществ в том незамутненном виде, к которому мы привыкли. Есть лишь сложная субстанция из всего вышеперечисленного.

[X]

:?:
Я так понимаю хим. состав они определяют с помощью "хромасса", интересно на полученные масспектры нигде взглянуть нельзя?? Может, кто ссылочку даст? Или это очень секретные сведения и их не публикуют??

[X]

:?:
Я так понимаю хим. состав они определяют с помощью "хромасса", интересно на полученные масспектры нигде взглянуть нельзя?? Может, кто ссылочку даст? Или это очень секретные сведения и их не публикуют??

их , и вообще все исходные статьи дайджест которых опубликовало ЕКА а тут я перевел,  опубликуют на следущей неделе в журнале Nature.  Если есть доступ - скачайте и поделитесь с остальными. А пока приходится довольствоваться пдфками с всяких сайтов.
Типа такой презентации. Спектры там есть.

[pkl]

А поподробнее про органику нет там ничего? Какие вещества найдены?

думаю они сами не знают что там за органика. В оригинальном тексте фигурирует термин "толины" (tholins). Это общее название гетерополимеров, которые образуются из простейших углеводородов в фотохимических реакциях. А еще есть "ледяные" толины - клатратные соединения воды с углеводородами, и все это безобразие намешано при криогенной температуре. Никто никогда такой "каши" раньше не видел. Как собственно и написано в статье - ни одно из веществ под полученный спектр подогнать не удалось. Единственный вывод который тут можно сделать - на поверхности Титана нет метана, этана и других органических веществ в том незамутненном виде, к которому мы привыкли. Есть лишь сложная субстанция из всего вышеперечисленного.

Угу. Ясненько. Я читал про толины - эти вещества были синтезированы на Земле в условиях, аналогичных тем, что существуют на Титане: брали колбу, куда подавались метан, азот, водород, ну, в общем, те газы, которые были найдены в атмосфере спутника Вояджерами. Смесь облучалась ультрафиолетовой лампой и подвергалась действию электрических разрядов. Продукты реакции частью осаждались на стенках колбы, частью - в ловушке, охлаждаемой жидким азотом. Схема установки и описание эксперимента есть в книге Система Сатурна. - М.:Мир, 1990. Не знаю, насколько корректны такие эксперименты, особенно в свете новых данных.
Приходишь к выводу, что исчерпывающую информацию о составе поверхности спутника можно получить, лишь доставив образцы его вещества на Землю. Занятный был бы проект.

[X]

не знаю было или нет , но красиво :


художественная интерпретация ландшафта Титана , на основе реального рельефа от радарного зондирования и реалистичной модели атмосферы

остальное -
http://www.space.com/php/multimedia/imagegallery/igviewer.php?imgid=3746&gid=273

[ESA Vega]

Great Video
http://www.beugungsbild.de/download/descend_to_titan.avi

A simulated view from Huygens
http://www.esa.int/SPECIALS/Cassini-Huygens/SEMA7UMZCIE_0.html

Titan Shines Through
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA08126

Sounds of an alien world
http://esamultimedia.esa.int/images/huygens_alien_winds_descent.mp3
Radar echos
http://esamultimedia.esa.int/images/huygens_alien_winds_descent_radar.mp3

http://www.beugungsbild.de/huygens/huygens.html

Landing Site
http://saturn.jpl.nasa.gov/multimedia/videos/movies/PIA06435.mov

The Air Up There
http://www.spaceref.com/news/viewsr.html?pid=19881

An international team of planetary scientists said they may have solved the mystery of why the atmosphere of Saturn's giant moon, Titan, is rich in methane.
http://www.spacedaily.com/reports/Titans_Methane_Mystery_May_Be_Solved.html
Scientists at the University of Nantes and the University of Arizona in Tucson analyzed results from ESA's Huygens probe, which landed on Titan on Jan. 14, 2005, and from remote-sensing instruments on NASA's Cassini spacecraft. They found three major episodes of outgassing during the moon's history that pumped methane into the mostly nitrogen atmosphere.

http://saturn.jpl.nasa.gov/multimedia/videos/video-details.cfm?videoID=102

[X]

ледяная каша - шуга  

[slipstream]

Монтаж из фото снятых во время прохождения атмосферы и на поверхности + показания приборов

"легкая" версия, разглядеть показатели практически невозможно
http://photojournal.jpl.nasa.gov/archive/PIA08117.mov
(11 Мб; 320x240; 04:40 мин)

нормальная версия
http://www.lpl.arizona.edu/DISR/Multimedia/DISRMovie_25Apr06.wmv
(83 Мб; 800x608; 04:39 мин)

http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA08117

Titan Descent Data Movie with Bells and Whistles - Movie
05.04.06



This movie, built with data collected during the European Space Agency's Huygens probe on Jan. 14, 2005, shows the operation of the Descent Imager/Spectral Radiometer camera during its descent and after touchdown. The camera was funded by NASA.

The almost four-hour-long operation of the camera is shown in less than five minutes. That's 40 times the actual speed up to landing and 100 times the actual speed thereafter.

The first part of the movie shows how Titan looked to the camera as it acquired more and more images during the probe's descent. Each image has a small field of view, and dozens of images were made into mosaics of the whole scene.

The scientists analyzed Huygens' speed, direction of motion, rotation and swinging during the descent. The movie includes sidebar graphics that show:

* (Lower left corner) Huygens' trajectory views from the south, a scale bar for comparison to the height of Mount Everest, colored arrows that point to the sun and to the Cassini orbiter.
* (Top left corner) A close-up view of the Huygens probe highlighting large and unexpected parachute movements, a scale bar for comparison to human height.
* (Lower right corner) A compass that shows the changing direction of view as Huygens rotates, along with the relative positions of the sun and Cassini.
* (Upper right corner) A clock that shows Universal Time for Jan. 14, 2005 (Universal Time is 7 hours ahead of Pacific Daylight Time). Above the clock, events are listed in mission time, which starts with the deployment of the first of the three parachutes.

Sounds from a left speaker trace Huygens' motion, with tones changing with rotational speed and the tilt of the parachute. There also are clicks that clock the rotational counter, as well as sounds for the probe's heat shield hitting Titan's atmosphere, parachute deployments, heat shield release, jettison of the camera cover and touchdown.

Sounds from a right speaker go with the Descent Imager/Spectral Radiometer activity. There's a continuous tone that represents the strength of Huygens' signal to Cassini. Then there are 13 different chimes - one for each of instrument's 13 different science parts - that keep time with flashing-white-dot exposure counters. During its descent, the Descent Imager/Spectral Radiometer took 3,500 exposures.

[Salo]

http://www.infuture.ru/article/1536

Гюйгенс прислал первые снимки внеземной жидкости
     16 декабря 2008 03:50:09

   Как будто высадка модуля на один из спутников Сатурна уже не достаточно удивительно, теперь мы выясняем, что миниатюрный Гюйгенс прислал первые в истории фотографии инопланетной жидкости.
После запуска с корабля-носителя Кассини, Гюйгенс (Huygens) высадился на поверхность Титана, спутника Сатурна, и капли метана, образовавшиеся на совершившем посадку корабле, представлены на этих снимках.

Белые стрелки на снимке справа указывают на капли метана, которые отсутствовали там несколькими секундами ранее. Это удивительные снимки, но хотелось бы, чтобы Гюйгенс запечатлел кольца Сатурна с поверхности Титана.



(Фото: NASA)

Данная фотография является доказательством того, что на поверхности других планет и спутников может существовать жидкость, а не только замёрзшие озёра. А жидкость является более благоприятной средой для развития внеземной жизни.

Предположительно Титан является отражением Земли в её ранний период, с его тонкими облаками и озёрами жидкого метана. Учёные считают, что там может существовать жизнь. Хотя, нельзя не отметить, что условия на Титане не самые благоприятные для жизни, при невероятно низких температурах и ветрах со скоростью более 750км/ч.

[Dims]

А как определили, что эти пятна жидкие? Марсианский Феникс ведь тоже видел исчезающие пятна, но там они были льдом или снегом. Может быть и на Титане так же?

[Павел73]

А как определили, что эти пятна жидкие? Марсианский Феникс ведь тоже видел исчезающие пятна, но там они были льдом или снегом. Может быть и на Титане так же?

Так пятна-то здесь не исчезающие, а наоборот, появившиеся.

[Dims]

Всё равно непонятно, ведь снег тоже может как появляться, так и исчезать.

[Кенгуру]

http://www.infuture.ru/article/1536

Гюйгенс прислал первые снимки внеземной жидкости
     16 декабря 2008 03:50:09

Что, Гюйгенс уже прислал первые снимки? Серьёзно?

Вы нам так об этом сообщаете, как будто Гюйгенс только что приземлился, а не три года назад.

Как будто высадка модуля на один из спутников Сатурна уже не достаточно удивительно, теперь мы выясняем, что миниатюрный Гюйгенс прислал первые в истории фотографии инопланетной жидкости.
После запуска с корабля-носителя Кассини, Гюйгенс (Huygens) высадился на поверхность Титана, спутника Сатурна, и капли метана, образовавшиеся на совершившем посадку корабле, представлены на этих снимках.

Белые стрелки на снимке справа указывают на капли метана, которые отсутствовали там несколькими секундами ранее. Это удивительные снимки, но хотелось бы, чтобы Гюйгенс запечатлел кольца Сатурна с поверхности Титана.



(Фото: NASA)

Данная фотография является доказательством того, что на поверхности других планет и спутников может существовать жидкость, а не только замёрзшие озёра. А жидкость является более благоприятной средой для развития внеземной жизни.

Предположительно Титан является отражением Земли в её ранний период, с его тонкими облаками и озёрами жидкого метана. Учёные считают, что там может существовать жизнь. Хотя, нельзя не отметить, что условия на Титане не самые благоприятные для жизни, при невероятно низких температурах и ветрах со скоростью более 750км/ч.

Про жидкость думаю давно было понятно, потому, что камни круглые. Значит жидкость обточила.

Мне вот ещё фотка понравилась:



Внизу это беленькое и вытянутое напоминает рыбку.

Будет что пожрать будущим космонавтам, на мокрых тропинках, далёких планет. Останутся и наши кучи мусора.

[Salo]

http://www.infuture.ru/article/1536

Гюйгенс прислал первые снимки внеземной жидкости
     16 декабря 2008 03:50:09

Что, Гюйгенс уже прислал первые снимки? Серьёзно?

Вы нам так об этом сообщаете, как будто Гюйгенс только что приземлился, а не три года назад.

Если я разместил ссылку, это не означает, что это сообщаю я.
Поэтому когда цитируете, будьте добры ссылку ставьте не на меня, а на первоисточник. Иначе получается что я занимаюсь плагиатом. :roll:

[Salo]

Да кстати,если Вы не заметили, я поднял тему 2005 года. И посмотрите первую страницу темы.  

[pkl]

Пылевых дьяволов заподозрили в создании дюн на Титане

Астрономы пришли к выводу, что ключевую роль в создании песчаных дюн на спутнике Сатурна Титане могут играть пылевые дьяволы, которые наблюдаются на Земле и Марсе и способны зарождаться на Титане. Об этом говорят метеорологические данные, полученные спускаемым аппаратом «Гюйгенс». Статья опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.