مطالعه ابرهای تیتان توسط تلسکوپ‌های جیمز وب و کک

تیتان به عنوان دومین قمر بزرگ منظومه‌شمسی، تنها قمری است که جوی متراکم دارد و بعد از زمین تنها کره‌ای در منظومه‌شمسی است که روی آن رودخانه‌ها، دریاچه و دریا وجود دارد. البته مایعی که روی قمر تیتان وجود دارد هیدروکربن‌هایی همچون متان و اتان است و آب روی سطح این قمر وجود ندارد. سطح قمر تیتان با مه غلیظی از هیدروکربن پوشیده شده و سطح آن را نمی‌توان در نور مرئی مشاهده کرد.

پس از سال‌ها حالا تلسکوپ فضایی جیمزوب با دوربین‌های فروسرخ خود به دانشمندان این فرصت را داده است تا الگوهای آب و هوایی شگفت‌انگیز و ترکیبات گازی جو تیتان را بررسی کنند. جو تیتان بسیار جالب است، نه تنها به خاطر ابرهای متان و طوفان‌های آن بلکه به دلیل اطلاعاتی که می‌تواند درباره گذشته و آینده این قمر به ما بدهد؛ به طور مثال درباره اینکه آیا تیتان همیشه جو داشته یا خیر؟

در اولین نگاه به تصاویر دوربین فروسرخ نزدیک (NIRCam) جیمز وب یک لکه روشن در نیم‌کره شمالی آن مشاهده شد که در واقع یک ابر بزرگ است. همچنین پس از آن یک ابر دوم نیز دیده شد. تشخیص ابرها برای دانشمندان هیجان‌انگیز است زیرا پیش‌بینی‌های مدل‌های رایانه‌ای در مورد آب و هوای تیتان را تأیید می‌کند. مدل‌سازی‌‌های قبلی نشان می‌داد که ابرها در نیم‌کره شمالی در اواخر تابستان، زمانی که سطح توسط خورشید گرم می‌شود، تشکیل می‌گردد.

دانشمندان پس از مشاهده ابرها به دنبال پاسخ این سوال بودند که ابرها در حال حرکت هستند یا تغییر شکل می‌دهند و جریان هوا در جو تیتان وجود دارد؟ به همین منظور آن‌ها با همکاران خود در رصدخانه کک (Keck) در هاوایی تا به رصد قمر تیتان بپردازند. منجمانی که در آن زمان در رصدخانه کک حاضر بودند به سرعت مجموعه‌ای از رصدها را انجام دادند. آن‌ها تیتان را از استراتوسفر تا سطح کاوش کردند تا ابرهای مشاهده شده توسط جیمزوب را پیدا کنند. پس از دو روز رصد ابرها در همان موقعیت قبلی از به شکلی متفاوت دیده شدند.

تصویر سمت چپ با دوربین NIRCam جیمزوب (۴ نوامبر) و تصویر سمت راست با دوربین NIRC-2 تلسکوپ کک (۶ نوامبر)

پس از بدست آوردن داده‌های تلسکوپ کک و مقایسه تصاویر ۴ تا ۶ نوامبر، دانشمندان به مدل‌سازی جو تیتان پرداختن و دریافتند مانند پیش‌بینی‌های قبلی درباره فعالیت‌های جوی تیتان در این فصل درست بوده و الگوهای آب و هوایی آن تایید شد. همچنین این تیم با طیف نگار فروسرخ نزدیک جیمزوب (NIRSpec) طول‌موج‌های جذب شده توسط جو تیتان را بررسی کردند. نتایج این داده‌ها که همچنان در حال تجزیه و تحلیل است می‌تواند ترکیبات جو تیتان را نمایان کند. پیش‌ از این حتی فضاپیمای کاسینی نیز نتوانسته بود این اطلاعات را بدست آورد. باید منتظر انتشار نتایج این تحقیقات باشیم.

انتظار می‌رود تا ژوئن ۲۰۲۳ ‌دوربین‌های NIRCam و NIRSpec و همچنین دوربین فروسرخ میانه جیمز وب یا MIRI داده‌های بیشتری از تیتان ثبت کنند. پس باید صبر کرد و دید جیمزوب چه اطلاعاتی از این قمر شگفت‌انگیز را نمایان می‌کند.

منبع: NASA