2014.07.25. - Jól ír­ják le a mo­del­lek a Ti­tan lég­kö­rét

Egy orosz ku­ta­tó össze­ha­son­lí­tot­ta a Cas­si­ni-űr­szon­da, il­let­ve más mű­sze­rek ál­tal a Ti­tan at­mosz­fé­rá­já­ról gyűj­tött ada­to­kat a hold lég­kö­rét le­író mo­dell­jé­vel és a ket­tő kö­zött glo­bá­li­san jó egye­zést ta­lált.

A Mos­cow Ins­ti­tu­te of Phy­sics and Tech­no­logy (MIPT) ku­ta­tó­ja, a La­bo­ra­to­ry of High Re­so­lu­ti­on Inf­ra­red Spectros­co­py of Pla­ne­tary At­mosp­he­res ve­ze­tő­je, Vla­di­mir Kras­no­pol­s­ky a Sza­tur­nusz óri­ás­hold­ja lég­kö­ré­nek ké­mi­ai össze­té­te­lét le­író ma­te­ma­ti­kai mo­dell­jét ve­tet­te össze a leg­fris­sebb ada­tok­kal. A mo­dell 83 ne­ut­rá­lis mo­le­ku­lát, 33 iont és 420 kü­lön­bö­ző, kö­zöt­tük zaj­ló ké­mi­ai re­ak­ci­ót vesz fi­gye­lem­be. Bár a Ti­tan sok­kal messzebb van a Nap­tól, mint a Föld, s így a csil­la­gunk­tól ál­ta­la ka­pott ener­gia is mint­egy 100-szor ke­ve­sebb, az ult­ra­ibo­lya su­gár­zás in­ten­zi­tá­sa még min­dig ele­gen­dő ah­hoz, hogy fo­to­ké­mi­ai re­ak­ci­ó­kat in­du­kál­jon a hold at­mosz­fé­rá­já­nak fel­ső ré­te­ge­i­ben, amely­nek fel­szín kö­ze­li sű­rű­sé­ge kö­rül­be­lül 1,6-szo­ro­sa a föl­di le­ve­gő­é­nek.

A vizs­gá­lat alap­ját ké­pe­ző ada­tok fő­ként a Sza­tur­nusz rend­sze­ré­ben dol­go­zó Cas­si­ni-űr­szon­da adat­bá­zi­sá­ból szár­maz­nak. Az űr­esz­köz szá­mos mű­szer­rel ta­nul­má­nyoz­za az óri­ás­boly­gót és a hold­ja­it, köz­tük ult­ra­ibo­lya és inf­ra­vö­rös spekt­ro­mé­te­rek­kel, il­let­ve olyan be­ren­de­zé­sek­kel, ame­lyek­kel a lég­kör­ből az űr­be tá­vo­zott io­no­kat le­het vizs­gál­ni. A szon­da tíz éves mű­kö­dé­se alatt az er­re a ku­ta­tá­si cél­ra ter­ve­zett komp­lex plaz­ma­spekt­ro­mé­ter és a tö­meg­spekt­ro­mé­ter ele­gen­dő ada­tot gyűj­tött össze ah­hoz, hogy el le­hes­sen vé­gez­ni a ma­te­ma­ti­kai mo­del­lek­kel va­ló össze­ve­tést. Kras­no­pol­s­ky a szon­da ada­ta­in túl az IRAM (Ins­ti­tut de Ra­dioast­ro­no­mie Mil­li­mét­ri­que) 30 mé­te­res, szub­mil­li­mé­te­res tar­to­mány­ban ész­le­lő te­lesz­kóp­já­nak a mé­ré­se­it és a Her­schel-űr­táv­cső inf­ra­vö­rös ada­ta­it is fel­hasz­nál­ta. Az ae­ro­szol-ré­szecs­kék lég­kör­be­li el­osz­lá­sá­ra vo­nat­ko­zó mé­ré­se­ket pe­dig a Huy­gens le­szál­ló­egy­ség szol­gál­tat­ta, mi­köz­ben a hold fel­szí­né­re eresz­ke­dett.

A Ti­tan lég­kö­re.
[NA­SA/Cas­si­ni]

Az ada­to­kat és a mo­dell elő­re­jel­zé­se­it össze­vet­ve Kras­no­pol­s­ky azt ta­lál­ta, hogy a Ti­tan at­mosz­fé­rá­já­nak el­mé­le­ti le­írá­sa egé­szen pon­to­san ad­ja vissza a mű­sze­rek mu­tat­ta va­ló­sá­got. Van­nak per­sze el­té­ré­sek, de ezek leg­in­kább az el­ke­rül­he­tet­len mé­ré­si pon­tat­lan­sá­gok­nak tud­ha­tók be. Kras­no­pol­s­ky sze­rint azon­ban nem is az a leg­fon­to­sabb, hogy bi­zo­nyos pa­ra­mé­te­rek mo­dell ál­tal jel­zett ér­té­kei mennyi­re egyez­nek a va­ló­sá­gos­sal, ha­nem az, hogy a mo­dell glo­bá­li­san he­lye­sen ír­ja le a lég­kör­ben zaj­ló ké­mi­ai fo­lya­ma­to­kat.

Az ered­mé­nye­ket rész­le­te­ző szak­cikk az Ica­rus c. fo­lyó­irat­ban je­lent meg.

For­rás:

• Sci­en­ce­Da­ily 2014.07.23.