Researchers have spotted surprisingly diverse landscapes on Titan, from broad planes to sandy dunes and even rivers and lakes. But since the world is so cold, these features are made up of liquid methane and other organic compounds that slosh over a bedrock of solid, rock-hard ice. It’s tough to get great observations of the surface, though, because the moon’s atmosphere is a dense haze.
But even though the clouds make it tough to get good data, a paper this week in Nature Astronomy shows how useful a new analysis technique can be in mapping Titan and understanding its subtle surface features. And, almost as a bonus, it also spotted an entirely unexpected feature: a ribbon of exposed bedrock ice that wraps nearly halfway around the moon.
Easy PCA
The new technique is called principal components analysis (PCA), and it could be a game-changer for Titan-ophiles. Instead of examining individual pixels from Cassini photos and scouring them for details and data, PCA looks at all the pixels in a given area to spot trends in the landscape. This not only results in more refined data, but also turns out to be much less time-consuming than the leading alternatives, which do have to go one pixel at a time.
To test their new tool, and try to answer questions about why some patches of bedrock ice are exposed in the first place, the international team of researchers applied PCA to half of Titan’s surface, from 30° S to 30° N. They targeted the tropics in part because there was already relatively good data from this area, including firsthand from the Huygens lander. That made it easy to check their results.
Once everything was correlated and indeed found to be accurate, the team was left with a hi-def distribution of water ice on Titan. And curiously, the authors write, it formed in a noticeable pattern. “Our PCA study indicates that water ice is unevenly, but not randomly, exposed across Titan’s tropical surface. Most of the exposed ice-rich material follows a long, nearly linear, corridor that stretches 6,300 (kilometers),” or nearly 4,000 miles (6,400 km). That’s about 40 percent of Titan’s entire circumference. And, for reference, the United States stretches less than 3,000 miles (4,800 km) from coast to coast.
Titan Exposed
Now that PCA has been shown to work well for this kind of task, a new era of discovery, and answers, may be in store for Saturn’s largest moon.
Astronomii au folosit un nou instrument de analiză pentru a observa o bandă de gheață care se întinde până la aproape de jumătatea circumferinței înghețatului satelit.
Marea epocă a explorărilor ar putea să se fi terminat pe Pământ, dar abia acum începe pe Titan, cea mai mare lună a lui Saturn. Este o lume mai mare decât planeta Mercur. Nava spațială Cassini a NASA a examinat luna (împreună cu Saturn și celelalte luni ale acesteia) timp de 13 ani și chiar a deplasat un lander, Huygens, pe suprafața lui Titan. Dar, deși misiunea lui Cassini s-a încheiat în 2017, datele sale continuă să fie prelucrate, iar astronomii află alte și alte amănunte despre istoria și caracteristicile de suprafață ale acestei luni ciudate.
Cercetătorii au descoperit pe Titan peisaje surprinzător de diverse, de la câmpii întinse până la dune de nisip și chiar râuri și lacuri. Dar, deoarece lumea este atât de rece, acestea sunt alcătuite din metan lichid și alți compuși organici care se deplasează deasupra unui fond de gheață solidă, sau de rocă. Cu toate acestea, este dificil să obții observații grozave ale suprafeței, deoarece în atmosfera lunii este o ceață densă.
Dar, deși norii îngreunează obținerea de date bune, un articol, din această săptămână, din Nature Astronomy arată cât de utilă poate fi o nouă tehnică de analiză în cartografierea Titanului și înțelegerea caracteristicilor sale subtile ale suprafeței. Și, aproape ca un bonus, s-a observat și o caracteristică complet neașteptată: o panglică de gheață care de desfășoară pe aproape jumătate din satelit.
Noua tehnică se numește analiză principală a componentelor (PCA) și ar putea fi o schimbare de optică în ceea ce privește modul de observare al lui Titan. În loc să fie examinați pixelii individuali din fotografiile Cassini pentru detalii și date, PCA privește simultan toți pixelii dintr-o anumită zonă pentru a identifica tendințele din peisaj. Aceasta nu numai că are ca rezultat date mai rafinate, dar se dovedește a fi mult mai puțin consumatoare de timp decât alternativele de vârf, care trebuie să meargă pixel cu pixel la un moment dat.
Pentru a-și testa noul instrument și a încerca să răspundă la întrebări de ce unele petice de gheață de la suprafață au fost expuse cu prioritate, echipa internațională de cercetători a aplicat PCA pe jumătate din suprafața Titanului, de la 30 ° S la 30 ° N. tropice, în parte, deoarece existau deja date relativ bune din această zonă, inclusiv la prima mână de la modulul Huygens. Acest lucru a facilitat verificarea rezultatelor.
Odată ce totul a fost corelat și, într-adevăr, s-a dovedit a fi exact, echipa a rămas cu o distribuție hi-def de gheață din apă pe Titan. Și, curios, scriu autorii, s-a format într-un model vizibil. „Studiul nostru PCA indică faptul că gheața din apă este expusă inegal, dar nu la întâmplare, pe suprafața tropicală a Titanului. Cea mai mare parte a materialului expus, bogat în gheață, urmează un coridor lung, aproape liniar, care se întinde pe 6.300 de kilometri ”sau aproape 4.000 de mile (6.400 km). Aceasta este aproximativ 40 la sută din întreaga circumferință a lui Titan. Și, ca referință, Statele Unite se întind pe mai puțin de 3.000 de mile (4.800 km) de la o coastă la cealaltă.
Descoperirea este, într-un cuvânt, ciudată. „Acest coridor ne încurcă observațiile, deoarece nu se corelează cu topografia sau măsurătorile de pe suprafață”, scriu autorii. De asemenea, ei subliniază că singurele alte zone din Titan care au o mulțime de gheață sunt „cratere sau obținute prin eroziune”. Deci, practic, nu există un model cunoscut și nu pot să-și explice această nouă caracteristică a giganticei lumi extraterestre.
Echipa spune că este posibil ca și coridorul înghețat să se fi format cândva în ultimii miliarde de ani, când Titan era încă activ din punct de vedere geologic. Și se întreabă în mod specific dacă este legat de un „eveniment criovulcanic major” – un vulcanism drăguț – despre care astronomii au speculat că se întâmplă în acea perioadă. Dar pentru a răspunde cu adevărat la această întrebare, împreună cu restul misterelor lui Titan, autorii spun că sunt necesare studii suplimentare.
Acum că s-a dovedit că PCA funcționează bine pentru acest tip de sarcini, o nouă eră de descoperire și răspunsuri poate fi în magazin pentru cea mai mare lună a lui Saturn.
***
Mihail stories 
Noua Era a pacalelilor sau … pacanelelor ? … 🙂 )))
ApreciazăApreciază