NASA/ESA/CSA 우주 망원경, James Webb 및 Kek II 망원경의 데이터를 사용하여 Asrtonomers는 타이탄 북반구에서 구름의 대류에 대한 증거를 발견했습니다. 티타늄의 호수와 바다의 대부분은이 반구에 위치하고 있으며 아마도 메탄과 에탄의 임의의 비가 보충 될 수 있습니다. Webb는 또한 주요 탄소 함유 분자를 발견하여 복잡한 티타늄 분위기에서 화학 공정에 대한 아이디어를 제공합니다.
2023 년 7 월 11 일 Webbu가 만든 Titan의 이미지와 2023 년 7 월 14 일에 Kek Telescope II (Lower Row)는 메탄 구름 (흰색 화살표)을 보여 주어 Titan의 북반구에서 다른 높이에 나타납니다. 이미지 대출 : NASA / ESA / CSA / STSCI / KECK 전망대.
타이탄은 노란한 스모그 안개에 숨겨져있는 흥미로운 세계입니다. 지구와 마찬가지로 대기는 주로 질소이며 구름과 비를 포함한 날씨가 있습니다.
날씨가 증발하고 응축되어 물로 인한 지구와는 달리, 타이탄은 메탄주기가 있습니다.
표면에서 증발하고 대기로 올라가서 응축되어 메탄 구름이 형성됩니다.
때때로 그것은 차갑고 기름진 비가 딱딱한 표면으로 떨어지고, 물 얼음이 돌처럼 단단합니다.
NASA Goddard의 우주 비행 중심의 천문학자인 Conor Nixon 박사는“타이탄은 우리 태양계의 유일한 다른 곳으로, 날씨가 지구와 같고 구름과 표면에 강수량이 있다는 의미입니다.
Webba와 Kek II 망원경을 사용하여 닉슨 박사와 그의 동료들은 2022 년 11 월과 2023 년 7 월에 타이탄을 관찰했습니다.
이러한 관찰은 현재 여름이있는 타이타늄의 중간 및 높은 북부 위도에서 구름을 보여 주었을뿐만 아니라,이 구름에 따르면이 구름은 시간이 지남에 따라 더 높은 높이로 상승 함을 보여주었습니다.
이전 연구에서는 남부 위도에서 구름 대류가 관찰되었지만, 이들은 북쪽에서 그러한 대류의 첫 번째 증거입니다.
이것은 대부분의 호수와 티타늄 바다가 북반구에 위치하고 있으며 호수의 증발은 메탄의 주요 잠재적 공급원입니다.
지구상에서 대기의 가장 낮은 층 또는 대류권은 약 12km의 높이로 확장됩니다.
그러나 중력이 낮은 티타늄에서 대기 층이 팽창 할 수있게되면 대류권은 약 45km로 연장됩니다.
Webb와 Kek는 다른 적외선 필터를 사용하여 티타늄의 대기에서 다른 깊이를 검사하여 천문학자가 구름의 높이를 평가할 수있게했습니다.
연구원들은 구름을 보았는데,이 구름은 눈에 띄는 동안 강수량을 직접 볼 수는 없었지만 며칠 동안 더 높은 높이로 이동했습니다.
ESA 연구원 인 Thomas Cornet 박사는“Webbba의 관찰은 타이탄 북부 여름 말에 취해 졌는데,이 계절은 NASA/ES Cassini-Higens의 사명을 볼 수 없었던 계절입니다.
“지상 관찰과 함께 Webb는 티타늄 분위기에 대한 소중한 새로운 이해를 제공합니다. 앞으로 우리는 Saturn 시스템을 방문하는 ESA의 가능한 사명을 탐구 할 수 있기를 바랍니다.”
타이탄은 차가운 온도 마이너스 섭씨 180도에도 불구하고 복잡한 유기 (탄소) 화학으로 인해 높은 우주 생물학적 관심의 대상입니다.
유기 분자는 지구상의 모든 생명의 기초를 형성하며, 티타늄과 같은 세계에서의 연구는 과학자들이 지구상의 생명의 기원을 초래하는 과정을 이해하도록 도울 수 있습니다.
티타늄의 대부분의 화학을 이끄는 주요 성분은 메탄입니다.
티타늄의 대기의 메탄은 토성의 자기권에서 햇빛 또는 에너지 전자에 의해 분리 된 다음 다른 분자와 재조합하여 에탄과 같은 물질과보다 복잡한 탄소 분자를 만들어냅니다.
Webb 데이터는 화학 공정에 대한 이해를위한 주요 누락 된 부분을 제공했습니다 : 메틸 라디칼의 최종 검출3), 메탄이 부분으로 나뉘어 질 때 형성됩니다.
이 물질의 탐지는 과학자들이 성분과 최종 제품을 시작하는 것이 아니라 티타늄에서 처음으로 화학 화학을 볼 수 있음을 의미합니다.
NASA Goddard의 우주 비행 중심의 연구원 인 Stephanie Milam 박사는“처음으로 오븐에서 상승하는 동안 화학 파이를 볼 수 있으며, 밀가루와 설탕의 초기 성분뿐만 아니라 최종 아이스 케이크를 볼 수 있습니다.
이 탄화수소의 화학은 미래의 티타늄에 장기적인 결과를 초래합니다.
메탄이 상부 대기의 부분으로 나뉘어 질 때, 일부는 재결합되어 궁극적으로 하나의 화학적 형태 또는 다른 형태로 티타늄 표면에서 자신을 발견하는 다른 분자를 만들고 일부 수소는 대기에서 빠져 나옵니다.
결과적으로, 메탄은 그것을 보충 할 소스가 없다면 시간이 지남에 따라 고갈됩니다.
물 분자가 파손 된 화성에서도 비슷한 과정이 발생했으며 그 결과 수소가 공간을 잃었습니다. 결과는 오늘날 우리가 보는 마른 사막 행성이었습니다.
닉슨 박사는“메탄의 타이탄에는 소모품이 있습니다.
“그는 끊임없이 업데이트되어 수십억 년 만에 껍질과 인테리어를 떠날 가능성이 있습니다.”
“그렇지 않다면 결국 모든 것이 사라지고 티타늄은 주로 먼지와 모래 언덕의 공기 세계가 없을 것입니다.”
결과는 저널에 게시되었습니다 자연 천문학필드
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CA 닉슨 그리고 다른 사람들JWST와 Keck Wassations의 북부 여름이 끝날 때 티타늄의 분위기. Nat Astron2025 년 5 월 14 일 인터넷에 게시; doi : 10.1038/s41550-025-02537-3
