NASAのカッシーニ・ホイヘンス探査機は、7年前にガス巨人に突入し、劇的な形で土星の近隣を探索するという20年間の使命を終えたかもしれないが、今も科学成果を届け続けている。
コーネル大学の天文学者たちは、カッシーニが収集したレーダー データを使用して、土星最大の衛星タイタンの液体の海に関する新しい情報を収集することができました。この液体の海は、炭素と水素からなる有機化学物質の一種である炭化水素で構成されています。 たとえば、このカテゴリにはメタンやエタンなどの化学物質が含まれます。
研究チームは、地球の北極近くに位置するタイタンの海の組成と「粗さ」を分析することができた。 研究者らは、潮流が穏やかな穏やかなメタンの海を発見した。 これはタイタンの海のこれまでの調査では明らかにできなかったことであるだけでなく、太陽系の海洋衛星に関する将来の調査の基礎を築くことにもなる。
これらの新たな発見に使用されたカッシーニのデータは、探査機がタイタンに向けて電波ビームを照射し、地球に向かって反射する「弾道レーダー」を使用して収集された。
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この効果は、Titan の表面反射を偏光させ、2 つの異なる視点からのビューを提供します。 カッシーニに反射して戻ってくる信号を観測した標準的なレーダーでは、1 つの視点しか得られませんでした。
「主な違いは、バイナリ情報がより完全なデータセットであり、反射面の組成と粗さの両方に敏感であることです」と、チームのメンバーでコーネル天体物理学・惑星センターの研究員であるヴァレリオ・ポジャーリ氏は言う。科学 (CCAPS)。 彼は声明で次のように述べた。
カッシーニは 1997 年 10 月 15 日に打ち上げられ、土星系までの旅に 7 年を費やしました。 NASAは2017年にカッシーニが土星に衝突し、最終的にガス巨人の既知の146個の衛星の1つにカッシーニが衝突するのを防いだ。
ポジャーリらによって使用された弾道レーダー データは、2014 年 5 月 17 日、6 月 18 日、および 10 月 24 日の 4 回の飛行中にカッシーニによって収集され、その後 2016 年 11 月 14 日に再度収集されました。これらの弾道レーダー データセットのそれぞれについて、表面反射はカッシーニがタイタンに最接近し、その後再び月から遠ざかる様子が見られました。
研究者らは、タイタンの極海のうち、クラーケン海、リギア海、プンガ海という3つの海についての観察を調査した。 彼らは、炭化水素の海の表層の組成が場所と緯度に依存することを発見しました。 特に、クラーケン海の南部の表面の物質は、レーダー信号を反射するのに最も効率的でした。
カッシーニ探査機が観測したところ、タイタンの３つの海は穏やかに見え、高さ約３．３ミリの波が検出された。 炭化水素の海が海岸に接する場所では、波の高さはわずか5.2ミリメートルまでしか上昇せず、潮流が弱いことを示していた。
「また、海に水を供給する川には、エタンが豊富な外海に流れ込むまで純粋なメタンが含まれているという兆候もあります。これは、淡水の川が塩分を含んだ海水に流れ込み、それと混ざり合うときに地球で何が起こるかに似ています。」追加した。
研究チームは、この発見は、タイタンに降る雨の大部分がメタンで構成され、少量のエタンや他の炭化水素が含まれると予測する土星の衛星の大気モデルと一致していると述べた。
ポジャーリ氏は、チームはカッシーニがタイタンの13年間の研究中に収集したデータを使って研究を続けていると付け加えた。 「さらなる発見につながる方法で完全に分析されるのを待っているデータ鉱山がまだあります。これは単なる第一歩にすぎません。」と彼は結論付けました。
研究チームの研究は、火曜日（7月16日）に雑誌Nature Communicationsに掲載された。
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