Représentation artistique d'un lac près du pôle nord de Titan.
(Image: © NASA / JPL-Caltech)
Le champagne est censé être pétillant. Tout comme un bain moussant. Mais un mélange conçu pour imiter les lacs glaciaux sur une lune extraterrestre? C'est un peu plus surprenant. Surtout quand ces bulles sortent de nulle part et explosent.
Mais c'est ce que Kendra Farnsworth et ses collègues ont découvert au cours d'une série d'expériences conçues pour aider l'équipe à comprendre comment des composés comme ceux trouvés à la surface de La plus grande lune de Saturne, Titan, interagir. Idéalement, la découverte accidentelle d'une bulle pourrait aider à expliquer l'un des mystères repérés par La mission Cassini de la NASA - "îles magiques", des taches lumineuses sur les images radar qui ont soudainement disparu.
"[Je] suis tombé sur des bulles: au début, ce n'était pas l'objectif principal de l'étude, mais c'était l'un de ces résultats vraiment surprenants", Farnsworth, doctorant en sciences planétaires à l'Université de l'Arkansas et auteur principal d'un nouveau document décrivant la recherche, a déclaré Space.com. "Des bulles avaient été prédites sur Titan, mais personne ne les avait réellement vus ou créés dans un laboratoire à l'époque. "
La prédiction pétillante de Titan était l'une des trois explications possibles que les scientifiques pourraient trouver pour la disparition "îles magiques"dans les données de Cassini, qui devaient être des structures transitoires qui réfléchissaient plus de lumière que leur environnement. Mais un signal similaire pourrait être provoqué par des vagues, et les scientifiques n'ont pas les observations dont ils auraient besoin pour être sûr de ce qu'était le phénomène.
Avant que les bulles n'apparaissent dans sa vie, Farnsworth menait deux expériences différentes dans une chambre spéciale de 6 pieds de hauteur conçue pour imiter les températures beaucoup plus froides et les pressions légèrement plus élevées trouvées sur Titan à l'intérieur d'un laboratoire terrestre.
Dans l'expérience où les bulles sont apparues pour la première fois, Farnsworth avait entrepris de mesurer la quantité d'azote gazeux qui se dissoudrait dans différents mélanges de méthane liquide et éthane, les composés organiques qui composent le système étrangement terrestre de Titan de précipitations, de lacs et de mers. Alors qu'elle réchauffait ces étangs à partir de leur point le plus froid, plus froid que les températures de surface modernes de Titan, Farnsworth a remarqué que de petites bulles serpentaient à la surface.
Mais la vraie surprise est venue dans une expérience différente, a déclaré Farnsworth, basée sur l'ajout lent d'éthane liquide dans le méthane liquide à Surface de Titan Température. L'expérience semblait avancer - jusqu'à ce qu'elle ne le soit pas.
"À un moment donné, les bulles ont explosé et sont arrivées et ont frappé mon appareil photo; je ne pouvais rien voir de mon appareil photo", a déclaré Farnsworth. "Je me dis" Attends une minute, je ne m'attendais pas à ça. "" Soudain, les titrages eux-mêmes n'étaient pas aussi intéressants que le phénomène des bulles, avec toute son étrangeté. Elle et ses collègues ont continué à expérimenter les solutions lunaires pour essayer de comprendre les conditions qui ont créé les bulles.
Particulièrement intéressant pour Farnsworth était le scénario légèrement plus chaud destiné à imiter Titan moderne. Dans ces expériences, l'équipe a découvert que deux facteurs devaient changer simultanément: la température du liquide et la proportion relative de méthane et d'éthane. La combinaison des changements fait passer le mélange de l'immobilité à une poussée de bulles.
"Il n'y a rien et ils explosent", a expliqué Farnsworth. "Ils sont plus violents que ce à quoi nous nous attendions."
En raison de la combinaison des changements nécessaires, Farnsworth s'attend à ce que ces explosions ne se produisent qu'à des endroits très spécifiques à la surface de Titan, peut-être dans des réservoirs souterrains ou là où une rivière rencontre un lac.
"Cela pourrait très bien être parfaitement calme et parfois, vous avez juste une explosion de bulles", a-t-elle déclaré. "Ce serait plutôt amusant."
La recherche est décrite dans un document publié le 3 décembre dans la revue Geophysical Research Letters.
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