Új felfedezések a Szaturnusz óriásholdján

Földi távcsövekkel figyelték meg a Naprendszer egyetlen sűrű légkörrel rendelkező holdját, a Titánt, amelyre 2005-ben az európai fejlesztésű Huygens-űrszonda fog leszállni.

A Titánt, a Szaturnusz legnagyobb holdját Christian Huygens holland csillagász fedezte fel 1655-ben. A Naprendszer egyik legnagyobb méretű holdja - 5150 km-es átmérőjével - nagyobb, mint a Merkúr és a Plútó. Holdak között egyedülálló tulajdonsága, hogy sűrű, zárt felhőzetű légkörrel rendelkezik, amely eltakarja előlünk a felszínét. A légköri nyomás a Titán felszínén a földi nyomás másfélszerese, légkörének 95%-a nitrogén - amely a földi légkörnek is fontos összetevője -, 5%-a metán, valamint nyomokban egyéb szénhidrogének is jelen vannak.

1980-81-ben a Voyager-űrszondák jártak először a Titánnál, de méréseik után még sok nyitott kérdés maradt a holddal kapcsolatban. Az 1997-ben indított Cassini-Huygens-űrszondapáros idén júliusban áll majd Szaturnusz körüli pályára, és a jövő év elején az európai fejlesztésű Huygens belép a Titán légkörébe. Ejtőernyőivel lefékezve magát megpróbál landolni a hold felszínén, így a Titán lehet a hatodik égitest a Naprendszerben, amelyre ember alkotta szerkezet szállt le. Az űrszonda érkezése kapcsán több kutatócsoport is végzett előzetes felméréseket a Titánnal kapcsolatban.

Az Európai Déli Obszervatórium (European Souther Observatory, ESO) Nagyon Nagy Távcsöve (Very Large Telescope, VLT) az egyik olyan földi távcső, amely adaptív optikájának köszönhetően nagy felbontású képeket tud készíteni a Titánról. (Az adaptív optika lelke a távcső számítógép által vezérelt objektívje, amely folyamatosan úgy deformálható, hogy a légkör mozgását követve kompenzálja a légköri turbulenciák homályosító hatását.)

Francia csillagászok a közeli infravörös tartományban vizsgálták a Titánt, és 200 km-es részleteket tártak fel, ami 1/30-ad négyzetívmásodperces felbontásnak felel meg (ez a Holdon 60 méteres részleteket jelentene.). A Titán légkörének különböző rétegeiről sikerült információt szerezni, a sztratoszférától a felszínig. A rövidebb, 1,08, 1,09, 1,28 mikrométeres hullámhosszon készített felvételeken a Titán felszínének alakzatai láthatóak fényes területekként a hold korongján, a hosszabb hullámhosszakon a légkör egyre magasabb rétegeit lehet vizsgálni. A Titán déli poláris területei környékén látható fényes csík egy eddig nem ismert meteorológiai jelenség lehet.

Eközben amerikai és japán kutatók egy nagyon ritka égi jelenséget használtak fel, hogy a Titán légkörének kiterjedését meghatározzák. A Titán elhaladt a röntgentartományban nagyon fényes Rák-köd előtt, amely egy 1054-ben felrobbant szupernóva maradványa. A fényes, kiterjedt köd előtt a Titán árnyékát figyelhették meg a Chandra-röntgentávcső segítségével. Ehhez hasonló jelenség még nem látszott a Földről, a következő átvonulásra pedig 2267-ig kell várni.

A Chandra mérései szerint a Titán árnyéka nagyobb volt annál, amelyet a szilárd felszín tudott volna létrehozni, így következtettek a röntgenfényt elnyelő légkör vastagságára - amely 880 kilométernek adódott. Ez 10-15 százalékkal nagyobb érték, mint amit a Voyager-1 űrszonda 1980-ban rádió-, infravörös- és ultraibolya tartományban mért.

A légkör kiterjedésének magyarázata lehet, hogy 2003-ban a Szaturnusz és holdrendszere keringése során 5 százalékkel közelebb került a Naphoz, így a Titánt is több sugárzás érte, amely felmelegíthette a légkört. Ezek az első mérések, amelyek a Titán felső légkörének sűrűségét is mérni tudták. A mérések azért is nagyon fontosak, mert a felső légkör fékező hatása komoly szerepet fog játszani a Cassini-Huygens Titán-közelítésekor, tehát a pályaszámításokhoz a lehető legpontosabban ismerni kell a Titán légkörének fékezőerejét, adott távolságban. Ha a Titán légköre tényleg kiterjedt az erősebb napsugárzás hatására, akkor az űrszondákat más pályára kell majd állítani.

Ezek a földi mérések láthatóan nagyon fontosak ahhoz, hogy a Cassini-Huygens pályáját pontosan meg tudják tervezni, és az űrszondapáros sikeres küldetésnek és sok új tudományos eredménynek nézzen elébe. Ezen felül mindkét mérés komoly technikai bravúr, hiszen néhány tekintetben a Földről részletesebb és pontosabb méréseket tudtak végezni, mint 1980-ban a Titánt megközelítő Voyager-űrszondák.

Orbán Ádám - Végh Tamás