ทฤษฎีดวงจันทร์ไททันรักษาบรรยากาศของมันไว้ได้อย่างไร
สถาบันวิจัย Southwest ร่วมมือกับสถาบัน Carnegie Institution for Science เพื่อทำการทดลองในห้องปฏิบัติการ เพื่อทำความเข้าใจให้ดียิ่งขึ้นว่า ไททัน (Titan) ดวงจันทร์ของดาวเสาร์สามารถรักษาชั้นบรรยากาศที่อุดมด้วยไนโตรเจนที่เป็นเอกลักษณ์นี้ไว้ได้อย่างไร ไททันเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่เป็นอันดับสองในระบบสุริยะของเรา และเป็นดวงเดียวที่มีชั้นบรรยากาศ
ดร. เคลลี มิลเลอร์ หัวหน้าคณะผู้จัดทำวิจัย กล่าวว่า "แม้จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 40% ของโลก แต่ชั้นบรรยากาศของไททันกลับมีความหนาแน่นมากกว่าโลกถึง 1.5 เท่า แม้จะมีแรงโน้มถ่วงต่ำกว่าก็ตาม" การกำเนิด อายุ และวิวัฒนาการของชั้นบรรยากาศนี้ ซึ่งประกอบไปด้วยไนโตรเจนประมาณ 95% และมีเทน 5% สร้างความงุนงงให้กับนักวิทยาศาสตร์มาตั้งแต่มีการค้นพบชั้นบรรยากาศนี้ในปี 1944
"การมีอยู่ของมีเทนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการดำรงอยู่ของชั้นบรรยากาศของไททัน" มิลเลอร์กล่าว "มีเทนจะถูกกำจัดออกไปโดยปฏิกิริยาที่เกิดจากแสงแดด และจะหายไปภายใน 30 ล้านปี หลังจากนั้น ชั้นบรรยากาศก็จะแข็งตัวที่พื้นผิว นักวิทยาศาสตร์คิดว่า ต้องมีแหล่งภายในมาเติมมีเทนเข้าไป มิฉะนั้น ชั้นบรรยากาศก็จะมีอายุสั้นทางธรณีวิทยา"
งานวิจัยนี้ตั้งทฤษฎีว่า สารอินทรีย์ (organic materials) ที่ซับซ้อนในปริมาณมากจะถูกทำให้ร้อนขึ้นภายในชั้นหินของไททัน ส่งผลให้ไนโตรเจนและก๊าซคาร์บอน เช่น มีเทน ปลดปล่อยออกมา จากนั้นก๊าซจะซึมออกมาที่พื้นผิว ซึ่งก่อตัวเป็นชั้นบรรยากาศหนาทึบรอบดวงจันทร์
ทฤษฎีนี้ได้รับการยืนยันจากการทดลองล่าสุดที่ให้ความร้อนแก่สารอินทรีย์ จนถึงอุณหภูมิ 250 ถึง 500 องศาเซลเซียส ที่ความดันสูงถึง 10 กิโลบาร์ เพื่อจำลองสภาพภายในของไททัน การทดลองดังกล่าวผลิตก๊าซคาร์บอน เช่น คาร์บอนไดออกไซด์และมีเทนในปริมาณที่เพียงพอที่จะช่วยส่งไปยังแหล่งกักเก็บในชั้นบรรยากาศของไททันได้
งานวิจัยนี้ส่วนใหญ่ใช้ข้อมูลจากภารกิจยานอวกาศแคสสินี-ฮอยเกนส์ของ NASA ซึ่งเปิดตัวในปี 1997 และสำรวจระบบของดาวเสาร์ตั้งแต่ปี 2004 ถึงปี 2017 NASA วางแผนที่จะเปิดตัวภารกิจครั้งต่อไปไปยังระบบของดาวเสาร์ในปี 2028 โดยใช้ยานอวกาศชื่อ Dragonfly ไปถึงไททันในปี 2034 โดยจะรวมถึงควอดคอปเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อสำรวจไททันในระยะใกล้และตรวจสอบว่าสภาพแวดล้อมบนไททันเคยเอื้อต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตหรือไม่ ต่อไปมิลเลอร์จะทำงานร่วมกับทีมนักวิจัยระดับโลกเพื่อศึกษาความสามารถในการอยู่อาศัยของมหาสมุทรเหลวใต้ผิวดิน
แปลและเรียบเรียงโดย
One To Many - A Brief Science
.
แหล่งอ้างอิง
[1] Experiments corroborate theory about how Titan maintains its atmosphere
[2] Experimental heating of complex organic matter at Titan’s interior conditions supports contributions to atmospheric N2 and CH4
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
