บาคาร่า ฝนตกไม่มีน้ำ. อากาศที่ไม่มีอ็อกซิเจน เนินเขาที่ไม่มีดินโดย CHARLIE WOOD | เผยแพร่เมื่อ 20 พฤศจิกายน 2019 20:30 น ศาสตร์ภาพถ่ายคอมโพสิตอินฟราเรดของไททัน
ยานอวกาศ Cassini ได้ลอกเปลือกของ Titan ออกมานานกว่าทศวรรษแล้ว ภาพนี้ถ่ายด้วยอินฟราเรดใกล้ NASA/JPL-Caltech/มหาวิทยาลัย แอริโซนา/มหาวิทยาลัย ไอดาโฮ
ไททันที่ถ่ายด้วยอินฟราเรดใกล้
ยานอวกาศ Cassini ได้ลอกเปลือกของ Titan ออกมานานกว่าทศวรรษแล้ว ภาพนี้ถ่ายด้วยอินฟราเรดใกล้ NASA/JPL-Caltech/มหาวิทยาลัย แอริโซนา/มหาวิทยาลัย ไอดาโฮ
ก่อนที่นักบินอวกาศจะสามารถไต่เขาผ่านเนินเขาที่อ่อนโยนของไททันหรือไถลลงเนินทรายขนาดมหึมาพวกเขาจะต้องรู้ว่ากำลังจะไปที่ใด
นักวิจัยได้ก้าวไปสู่การสำรวจไททัน
ซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ โดยการผลิตแผนที่โลกครั้งแรกของที่ราบน้ำแข็ง หุบผาชัน และแนวชายฝั่งที่เป็นรอยย่น แผนภูมิการค้นหาเส้นทางซึ่งเผยแพร่เมื่อวันจันทร์ที่ผ่านมาในNature Astronomyจะเป็นรากฐานของแผนที่ที่มีรายละเอียดมากขึ้นในอนาคต แผนที่ที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ถอดรหัสอดีตของดวงจันทร์และวางแผนสำหรับการสำรวจในอนาคต
“การทำแผนที่ทางธรณีวิทยา” เดวิด วิลเลียมส์นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐแอริโซนา ซึ่งช่วยสร้างโครงเรื่อง กล่าว “โดยพื้นฐานแล้วเป็นเครื่องมือที่เราใช้เมื่อเราวิเคราะห์พื้นผิวของดาวเคราะห์เพื่อพยายามทำความเข้าใจประวัติศาสตร์ของพวกมัน”
ยานอวกาศแคสสินีซึ่งมาถึงระบบดาวเสาร์ในปี 2547 ทำให้นักวิจัยมองเห็นเมฆสีเหลืองหนาทึบของไททันเป็นครั้งแรก (ชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์หนากว่าโลกแต่เกือบทั้งหมดของไนโตรเจนและมีเทน) เรดาร์ที่ทะลุทะลวงของยานสำรวจได้กวาดเหนือดวงจันทร์ครั้งแล้วครั้งเล่าในช่วง 13 ปีข้างหน้า ขณะบินผ่านมากกว่า 100 ครั้ง เผยให้เห็นทะเลสาบ แม่น้ำ และสัญญาณที่ชัดเจนอื่นๆ ของของเหลวบนพื้นผิว เป็นครั้งแรกสำหรับโลกอื่นที่ไม่ใช่โลก
วิลเลียมส์และเพื่อนร่วมงานของเขาเริ่มต้นด้วยภาพเรดาร์ ซึ่งแคสสินีส่งคลื่นวิทยุผ่านเมฆเพื่อกระเด้งออกจากพื้นผิวของไททันเพื่อสร้างแผนที่ วิธีนี้ครอบคลุมพื้นผิวของไททันน้อยกว่าครึ่งหนึ่งเล็กน้อยในเส้นทางที่โฉบเฉี่ยวแต่มีความละเอียดที่ละเอียดซึ่งทีมงานสามารถใช้ระบุภูมิประเทศประเภทต่างๆ ของดวงจันทร์ได้ เช่น ที่ราบหรือเนินทราย จากนั้นพวกเขาจึงซ้อนข้อมูลเรดาร์นั้นด้วยข้อมูลจากกล้องอื่น ๆ ที่ถ่ายภาพแสงที่มองเห็นได้และแสงอินฟราเรดที่คลุมเครือ แต่ครอบคลุมทั้งโลกเพื่อเรียนรู้ว่าธรณีสัณฐานแต่ละดวงปรากฏต่อดวงตาที่หลากหลายของ Cassini อย่างไร ในที่สุด พวกเขาใช้ข้อมูลทั่วโลกนั้นจากเครื่องมืออื่น ๆ เพื่ออนุมานว่าประเภทของที่ดินที่วางอยู่ระหว่างแนวเรดาร์ “แผนที่นี้เน้นที่การแสดงความหลากหลายของวัสดุพื้นผิวในระดับโลก” วิลเลียมส์กล่าว
แผนที่เผยให้เห็นโลกที่มีรูปร่างเป็นของเหลวและลม แม้ว่าที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์เกือบ 300 องศาฟาเรนไฮต์ แต่ไม่มีน้ำไหลบนพื้นผิวของไททัน แต่ก๊าซมีเทนและอีเทนเหลวจะเติมลงในแม่น้ำและทะเลสาบของไททัน ก่อนที่จะระเหยและตกลงมาอีกครั้งเพื่อเปรียบเทียบวัฏจักรของน้ำของโลก
แม้ว่าจะไม่ได้หมายความว่าดวงจันทร์ไม่มี H2O ในทางกลับกัน พื้นผิวของไททันส่วนใหญ่เป็น H2O “เปลือกโลกโดยรวม เหมือนกับสิ่งที่ผู้คนเดินต่อไป สิ่งที่ประกอบเป็นทวีปบนโลก” วิลเลียมส์กล่าว “ในกรณีของไททันจะเป็นน้ำแข็งในน้ำ”
แผนที่โลกของไททันที่สมบูรณ์
แผนที่โลกที่สมบูรณ์ของไททัน NASA/JPL-Caltech/ASU
ทีมงานระบุภูมิประเทศหลักหกประเภทที่แกะสลักจากเปลือกน้ำแข็ง: หลุมอุกกาบาต ทะเลสาบ ที่ราบ เนินทราย เปลญวน (เนินเขา) และเขาวงกต (หุบเขา)
ที่นี่และที่นั่นมีหลุมอุกกาบาตสองสามจุดจุดพื้นผิว
บริเวณใกล้ขั้วโลกเหนือมีทะเลสาบมีเธนอยู่ โดยมีแนวชายฝั่งที่แหลมคมพัดเข้ามาแทนที่จุดดำ เมื่อเคลื่อนไปทางใต้ นักสำรวจจะได้พบกับธรณีสัณฐานทั่วไปของไททัน: ที่ราบ เปลือกโลกน้ำแข็งที่ราบเรียบและมีฝุ่นทรายที่มีก๊าซมีเทนและอีเทนปกคลุมเกือบสองในสามของโลก ลมเส้นศูนย์สูตรพัดกองทรายเข้าไปในเนินทรายสูงหลายร้อยฟุตซึ่งทอดยาวหลายร้อยไมล์ โดยโคจรรอบส่วนตรงกลางของดวงจันทร์และครอบคลุมพื้นผิวประมาณหนึ่งในห้า
สลับกับระนาบและเนินทราย พื้นที่ “แคบ” ของเนินเขาอาจสูงไม่กี่ร้อยฟุต ใยของหุบเขาที่แตกร้าวซึ่งขุดโดยลำธารมีเธนจากยุคที่เปียกชื้นครอบคลุมส่วนใหญ่ของขั้วโลกใต้ ซึ่งเป็นสัญญาณของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ไททันเคยประสบเมื่อโคจรรอบดาวเสาร์และวงโคจรของดาวเสาร์รอบดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเมื่อเวลาผ่านไป
“ในประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของไททัน” วิลเลียมส์กล่าว “เราเห็นลำดับที่ของเหลวสะสมที่ขั้วและจากนั้นจะมีความโดดเด่นมากขึ้นที่เส้นศูนย์สูตรและไปมา”
การศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับแผนภูมิและอื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกันในอนาคตอาจทำให้นักวิจัยค้นหาการเคลื่อนไหวของของเหลวตามฤดูกาลได้เช่นกัน “ในที่สุด เราหวังว่าแผนที่ดังกล่าวจะช่วยอธิบายวัฏจักรมีเทนบนไททัน” Imke de Paterนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว
และแผนที่ที่ดีกว่าก็กำลังไปได้สวย แม้ว่าปี 2017 ของ Cassini จะดำดิ่งสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ทำให้ข้อมูลของดาวเสาร์สิ้นสุดลงอย่างกะทันหัน แต่วิลเลียมส์กล่าวว่าการจำแนกและตั้งชื่อภูมิประเทศที่สำคัญเป็นเพียงขั้นตอนแรก เขาและเพื่อนร่วมงานได้ก้าวไปอีกขั้นแล้ว โดยแบ่งพื้นที่ออกเป็นหมวดหมู่ที่ละเอียดกว่า เช่น ที่ราบและภูเขาที่สว่างสดใส และสร้างแผนที่ที่มีรายละเอียดมากขึ้น พวกเขาวางแผนที่จะเผยแพร่ผ่าน US Geological Survey ซึ่งจะรวมแผนที่ทางธรณีวิทยาอื่น ๆ ของโลกนอกโลกรวมถึงดวงจันทร์, ดาวอังคาร, เซเรสและเวสตา (แผนที่ดาวพลูโตและดาวพุธอยู่ในระหว่างดำเนินการ)
แม้ว่าอาจต้องใช้เวลาสักระยะก่อนที่นักสำรวจที่เป็นมนุษย์คนใดจะต้องการแผนภูมิเหล่านี้ แต่หุ่นยนต์สอดแนมอาจนำแผนภูมิเหล่านี้ไปใช้ให้เกิดประโยชน์ได้ก่อนที่จะนานเกินไป NASA กำลังพัฒนายานสำรวจชื่อ Dragonflyที่สามารถนำทางไททันทางอากาศ ลงจอดบนพื้นผิว และบินขึ้นอีกครั้ง ภารกิจนี้มีกำหนดออกจากโลกในปี 2569 และไปถึงดวงจันทร์ในปี 2577 ซึ่งจะมองหาสัญญาณของการอยู่อาศัยของมนุษย์ต่างดาว
“แผนที่นี้จะช่วยแจ้งให้ทีมงานทราบถึงธรรมชาติของหน่วยธรณีวิทยาทั่วทุกแห่งที่พวกเขากำลังวางแผนที่จะนำโดรนออกสำรวจ” วิลเลียมส์กล่าว บาคาร่า
