13 वर्षों और 76 दिनों के दौरान कि कैसिनी मिशन ने शनि, ऑर्बिटर और उसके लैंडर (ए) के आसपास खर्च किया हुय्गेंस जांच) ने शनि और चंद्रमा की इसकी प्रणालियों के बारे में बहुत कुछ बताया। यह विशेष रूप से टाइटन, शनि के सबसे बड़े चंद्रमा और सौर मंडल की सबसे रहस्यमय वस्तुओं में से एक है। कैसिनी के कई फ्लाईबीज़ के परिणामस्वरूप, वैज्ञानिकों ने टाइटन की मीथेन झीलों, नाइट्रोजन युक्त वातावरण और सतह की विशेषताओं के बारे में बहुत कुछ सीखा।
भले ही कैसिनी 15 सितंबर, 2017 को शनि के वायुमंडल में गिर गया, वैज्ञानिक अभी भी इसके बारे में बताई गई चीजों पर पानी डाल रहे हैं। उदाहरण के लिए, अपने मिशन को समाप्त करने से पहले, कैसिनी ने टाइटन के दक्षिणी ध्रुव के ऊपर एक अजीब बादल तैरने की एक छवि पर कब्जा कर लिया, जो एक विषैले, संकर बर्फ कणों से बना है। यह खोज टाइटन के वायुमंडल में और इसकी सतह पर होने वाले जटिल कार्बनिक रसायन का एक और संकेत है।
चूंकि यह बादल नग्न आंखों के लिए अदृश्य था, यह कैसिनी के समग्र इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर (सीआईआरएस) के लिए केवल अवलोकन योग्य था। इस उपकरण ने टाइटन के क्षोभमंडल के मीथेन वर्षा बादलों के ऊपर लगभग 160 से 210 किमी (100 से 130 मील) की ऊंचाई पर बादल को देखा। यह 75 डिग्री और 85 ° दक्षिण अक्षांश के बीच, दक्षिणी ध्रुव के पास एक बड़े क्षेत्र को कवर करता है।
CIRS उपकरण द्वारा प्राप्त रासायनिक फिंगरप्रिंट का उपयोग करते हुए, नासा के शोधकर्ताओं ने बादल की रासायनिक संरचना को फिर से संगठित करने के लिए प्रयोगशाला प्रयोग भी किए। इन प्रयोगों ने निर्धारित किया कि बादल कार्बनिक अणु हाइड्रोजन साइनाइड और बेंजीन से बना था। ये दोनों रसायन एक दूसरे के ऊपर स्तरित होने के बजाय बर्फ के कणों को बनाने के लिए एक साथ संघनित दिखाई दिए।
उन लोगों के लिए जिन्होंने पिछले एक दशक से अधिक टाइटन के वातावरण का अध्ययन किया है, यह एक दिलचस्प और अप्रत्याशित खोज थी। नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर में CIRS के सह-अन्वेषक कैरी एंडरसन ने हाल ही में NASA के एक प्रेस बयान में कहा:
“यह बादल टाइटन के वातावरण में बर्फ के एक नए रासायनिक सूत्र का प्रतिनिधित्व करता है। क्या दिलचस्प है कि यह विषाक्त बर्फ दो अणुओं से बना है जो दक्षिणी ध्रुव पर गैसों के एक समृद्ध मिश्रण से एक साथ संघनित हैं। "
टाइटन के दक्षिणी ध्रुव के आसपास इस बादल की उपस्थिति भी चंद्रमा के वैश्विक परिसंचरण पैटर्न का एक और उदाहरण है। इसमें गोलार्ध से गर्म गैसों की धाराओं को शामिल किया जाता है जो गर्मियों में गोलार्ध के अनुभव सर्दियों में अनुभव कर रहा है। जब मौसम बदलता है तो यह पैटर्न उल्टी दिशा में जाता है, जो कि ध्रुव के चारों ओर बादलों के एक निर्माण की ओर जाता है जो भी सर्दियों का सामना कर रहा है।
जब कैसिनी ऑर्बिटर 20o4 में शनि पर पहुंचा, तो टाइटन के उत्तरी गोलार्ध में सर्दियों का अनुभव हो रहा था - जो 2004 में शुरू हुआ था। इसका प्रमाण इसके उत्तरी ध्रुव के आसपास के बादलों के निर्माण से था, जिसे कैसिनी ने उसी वर्ष की तुलना में बाद में चंद्रमा के साथ अपनी पहली मुठभेड़ के दौरान देखा। इसी तरह, कैसिनी के मिशन के अंत के पास दक्षिणी ध्रुव के आसपास एक ही घटना हो रही थी।
यह टाइटन पर मौसमी परिवर्तनों के अनुरूप था, जो लगभग हर सात पृथ्वी वर्षों में होता है - टाइटन पर एक वर्ष लगभग 29.5 पृथ्वी वर्षों तक रहता है। आमतौर पर, टाइटन के वायुमंडल में बनने वाले बादलों को परतों में संरचित किया जाता है, जहां विभिन्न प्रकार की गैस विभिन्न ऊंचाई पर बर्फीले बादलों में घनीभूत होगी। कौन सा संघनक इस बात पर निर्भर करता है कि वाष्प कितना मौजूद है और तापमान - जो सतह के करीब स्थिर ठंडा हो जाता है।
हालाँकि, कई बार विभिन्न प्रकार के बादलों के साथ विभिन्न प्रकार के बादल ऊंचाई या सह-संघनित हो सकते हैं। यह निश्चित रूप से ऐसा प्रतीत हुआ जब यह हाइड्रोजन सायनाइड और बेंजीन के बड़े बादल में आया जो दक्षिणी ध्रुव के ऊपर देखा गया था। इस बादल के साक्ष्य CIRS उपकरण के साथ किए गए टाइटन अवलोकनों के तीन सेटों से लिए गए थे, जो जुलाई और 2015 के नवंबर के बीच हुआ था।
CIRS उपकरण अपने घटक रंगों में अवरक्त प्रकाश को अलग करके काम करता है, और फिर रासायनिक संकेतों की उपस्थिति का निर्धारण करने के लिए विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर इन संकेतों की ताकत को मापता है। पहले, इसका उपयोग दक्षिणी ध्रुव पर हाइड्रोजन साइनाइड बर्फ के बादलों की उपस्थिति के साथ-साथ चंद्रमा के समताप मंडल में अन्य जहरीले रसायनों की उपस्थिति के लिए किया जाता था।
एफ। माइकल फ्लैसर के रूप में, गोडार्ड में CIRS के मुख्य अन्वेषक ने कहा:
“CIRS एक रिमोट-सेंसिंग थर्मामीटर के रूप में और एक रासायनिक जांच के रूप में कार्य करता है, जो एक वातावरण में व्यक्तिगत गैसों द्वारा उत्सर्जित गर्मी विकिरण को बाहर निकालता है। और यंत्र किसी ग्रह या चंद्रमा के पास से गुजरते समय यह सब दूर से करता है। "
हालांकि, रासायनिक "उंगलियों के निशान" के अवलोकन डेटा की जांच करते समय, एंडरसन और उनके सहयोगियों ने देखा कि बर्फीले बादल के वर्णक्रमीय हस्ताक्षर किसी भी व्यक्तिगत रसायन से मेल नहीं खाते हैं। इसे संबोधित करने के लिए, टीम ने प्रयोगशाला प्रयोगों का संचालन शुरू किया, जहां गैसों के मिश्रण को चैम्बर में संघनित किया गया था, जो टाइटन के समताप मंडल में स्थितियों की नकल करते थे।
रसायनों के विभिन्न युग्मों के परीक्षण के बाद, उन्होंने अंततः एक पाया जो कि CIRS द्वारा देखे गए अवरक्त हस्ताक्षर से मेल खाता था। सबसे पहले, उन्होंने एक गैस कंडेनस को दूसरे से पहले देने की कोशिश की, लेकिन पाया कि सबसे अच्छा परिणाम तब मिला जब दोनों गैसों को एक ही समय में पेश किया गया और उन्हें संघनित होने दिया गया। निष्पक्ष होने के लिए, यह पहली बार नहीं था कि एंडरसन और उनके सहयोगियों ने सीआईआरएस डेटा में सह-संघनित बर्फ की खोज की थी।
उदाहरण के लिए, 2005 के उत्तरी गोलार्ध में अपनी शीतकालीन संक्रांति का अनुभव होने के लगभग दो साल बाद, उत्तरी ध्रुव के पास इसी तरह के अवलोकन किए गए थे। उस समय, बर्फीले बादलों को बहुत कम ऊंचाई (150 किमी या 93 मील से नीचे) में पाया गया था और उन्होंने हाइड्रोजन सायनायसिस और सियानोसेटिलीन के रासायनिक उंगलियों के निशान दिखाए - जो टाइटन के वातावरण में अधिक जटिल कार्बनिक अणुओं में से एक है।
एंडरसन के अनुसार, हाइब्रिड बादल के इस और नवीनतम पता लगाने के बीच का अंतर, उत्तर और दक्षिण की ओर के बीच मौसमी बदलावों के अंतर के लिए नीचे आता है। जबकि 2005 में देखे गए उत्तरी ध्रुवीय बादल को उत्तरी सर्दियों के संक्रांति के लगभग दो साल बाद देखा गया था, दक्षिणी बादल एंडरसन और उनकी टीम ने हाल ही में दक्षिणी शीतकालीन संक्रांति से दो साल पहले जांच की थी।
संक्षेप में, यह संभव है कि गैसों का मिश्रण दो मामलों में थोड़ा अलग था, और / या कि उत्तरी बादल को थोड़ा गर्म करने का मौका था, इस प्रकार इसकी संरचना को कुछ हद तक बदल दिया गया। जैसा कि एंडरसन ने बताया, इन टिप्पणियों को शनि के आसपास खर्च किए गए कैसिनी मिशन ने कई वर्षों के लिए धन्यवाद दिया।
“कैसिनी के फायदों में से एक यह था कि हम समय के साथ बदलाव देखने के लिए तेरह साल के मिशन के दौरान टाइटन को फिर से उड़ाने में सक्षम थे। यह दीर्घकालिक मिशन के मूल्य का एक बड़ा हिस्सा है। ”
मिश्रित संरचना के इन बर्फीले बादलों की संरचना को निर्धारित करने के लिए अतिरिक्त अध्ययन की आवश्यकता होगी, और एंडरसन और उनकी टीम के पास पहले से ही कुछ विचार हैं कि वे कैसे दिखेंगे। अपने पैसे के लिए, शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि एकल-बादलों की तरह अच्छी तरह से परिभाषित क्रिस्टल की तुलना में, ये बादल ढेलेदार और उच्छृंखल हैं।
आने वाले वर्षों में, नासा के वैज्ञानिकों द्वारा प्राप्त किए गए सभी आंकड़ों के माध्यम से समय और ऊर्जा की छंटाई का एक बड़ा खर्च होना निश्चित है कैसिनी अपने 13 साल के मिशन के दौरान मिशन। कौन जानता है कि इससे पहले कि वे ऑर्बिटर डेटा के विशाल संग्रह को समाप्त कर लेंगे, वे और क्या पता लगाएंगे?
फ्यूचर रीडिंग: नासा
