Cassini heeft op Saturnus’ maan Titan ingrediënten van… plastic ontdekt!

Titan

Credit: NASA

Wetenschappers hebben met behulp van de Composite Infrared Spectrometer (CIRS) aan boord van de Cassini verkenner in de atmosfeer van Saturnus grootste maan Titan propeen ontdekt, een molecuul dat we op aarde heel goed kennen omdat het een belangrijk ingrediënt is voor… alledaags plastic! Propeen – ook wel bekend als propyleen – is een koolwaterstof, dat hier op aarde gewonnen wordt uit aardolie. CIRS meet het infrarood licht afkomstig van Saturnus en zijn manen en in de onderste delen van de atmosfeer van Titan blijkt een kleine hoeveelheid propeen te zijn gemeten. Vandaag is een wetenschappelijk artikel verschenen in het vakblad the Astrophysical Journal Letters en voor de geïnteresseerden is dat artikel hier te lezen. Plastic wordt gemaakt van lange aaneengeregen ketens van propeen, polypropeen genoemd. Eerder al waren door de Voyager 1 sonde na diens scheervlucht in 1980 langs Titan al verschillende andere koolwaterstoffen gevonden, zoals propaan – da’s dus wat anders dan propeen – en propyn. Propeen heeft een zwakker spectrografisch signaal dan deze koolwaterstoffen en daarom duurde het decennia voordat na de eerste ontdekking door Voyager propeen in de atmosfeer van Titan werd gevonden. Op de foto hierboven zie je Titan, gefotografeerd door Cassini in drie verschillende golflengten. Hieronder een molecuulmodel van propeen.

Credit: Ben Mills and Jynto – Wikipedia

Bron: NASA.

F-ring van Saturnus produceert mini-straalstromen

Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

We weten allemaal dat Enceladus in het bezit is van een heel arsenaal aan geisers, die constant ijsdeeltjes de ruimte in spuiten. Enceladus is echter niet de enige plaats in het Saturnus-stelsel waar dergelijke straalstromen gevonden kunnen worden. Een miniatuurversie verschuilt zich namelijk in de F-ring!

Op bovenstaande afbeelding is een segment van de dunne F-ring zichtbaar, dat net voorbij de heldere A-ring om Saturnus heen draait. De heldere klont in het midden is wat wetenschappers een mini-straalstroom noemen. Dit effect wordt vermoedelijk veroorzaakt door kleine objecten die door het ringmateriaal heen ploegen, als gevolg van herhaalde passages van de herdermaan Prometheus (klik op de link voor een filmpje van het fenomeen). Opvallend genoeg zijn deze objecten (sneeuwbalachtige structuren van een halve kilometer groot) zelf ook veroorzaakt door zwaartekrachtverstoringen van Prometheus!In tegenstelling tot de spectaculaire straalstromen van Enceladus, die worden aangedreven door getijdenkrachten, zijn deze mini-straalstromen ontzettend sloom. De snelheid waarbij de deeltjes worden uitgestoten is slechts 2 meter per seconde, vergelijkbaar met een stevige wandeling. De reflecterende straalstromen zijn 40 tot 180 kilometer lang. Hieronder zie je meer foto’s van het fenomeen:

Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Bron: Universe Today.

Explosieve Saturnusstorm bracht materiaal uit grote diepte omhoog

Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI/Univ. of Arizona/Univ. of Wisconsin

De monsterstorm die in 2011 het noordelijk halfrond van Saturnus teisterde, is krachtig genoeg geweest om ijskristallen uit diepere atmosfeerlagen omhoog te “woelen”. Deze ijskristallen zijn gedetecteerd door de Cassini-ruimtesonde en het is voor het eerst dat waterijs is waargenomen op de ringplaneet.

Monsterstormen komen iedere 30 jaar voor op het noordelijk halfrond van Saturnus. De eerste hint van de meest recente storm werd verzameld door Cassini, die eind 2010 opmerkelijke radio- en plasmagolven had waargenomen. Niet lang daarna barste de storm in alle hevigheid los, en kon het zelfs door amateur-astronomen waargenomen. De storm bleef groeien, totdat het een lengte van bijna 300.000 kilometer had bereikt – even lang als de afstand tussen de aarde en de maan!

De spectrometer van Cassini heeft toen bewijs verzameld dat de wolkentoppen van de superstorm uit drie componenten bestaan hebben: waterijs, ammoniakijs en een onbekende derde substantie (vermoedelijk ammonium-hydrosulfide). Dit is opmerkelijk: ijskristallen ontstaan op Saturnus op veel grotere diepte, minstens 150 kilometer onder het wolkendek. De superstorm was krachtig genoeg om deze kristallen omhoog te brengen.

Het blijkt dat de dynamiek van deze storm vergelijkbaar is met dat van de veel kleinere convectieve stormen op aarde, waarbij lucht en waterdamp hoog in de atmosfeer wordt geblazen, hetgeen resulteert in de omvangrijke torenwolken van onweersbuien. De wolken in de Saturnusstorm zijn van dit type, maar dan 10 tot 20 keer hoger en veel breder. Ze zijn ook veel gewelddadiger dan aardse stormen, waarbij verticale winden van meer dan 500 kilometer per uur kunnen plaatsvinden.

Bron: NASA

Allemaal gezwaaid naar Saturnus toen Cassini ons fotografeerde?

Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Afgelopen weekend heeft de verkenner Cassini, welke rondjes draait om de planeet Saturnus, zoals van tevoren aangekondigd de aarde en maan gefotografeerd. Dat gebeurde allemaal in het kader van de wereldwijde ‘Wave at Saturn’ campagne van de NASA. De foto hieronder is het resultaat, een mix van twee foto’s die Cassini vanaf een afstand van 1,44 miljard km nam op zaterdag 20 juli, de ene om 00:24:00 en de ander om 04:43:00 uur Nederlandse tijd.

Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

De foto is een soort van eerbetoon aan de Voyager 1, die op 14 februari 1990 van zes miljard km afstand de aarde fotografeerde, onze moederplaneet, die op deze beroemd geworden foto als een schamel, klein blauw stipje oogde, a pale blue dot. Naast de Cassini heeft dit weekend ook de Messenger de aarde en maan gefotografeerd, maar dan vanaf de planeet Mercurius. Zodra die foto er is zal ik ‘m hier plaatsen. Op de door Cassini gemaakte foto van aarde en maan zie je de aarde omgeven met stralen, de maan staat daar onder. Cassini nam in het weekend een hele reeks foto’s van Saturnus en op eentje daarvan staan de aarde en de maan, zoals je hieronder kunt zien.

Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI

Dit is overigens niet de eerste keer dat Cassini de aarde heeft gefotografeerd. In 2006 deed ‘ie dat ook al een keertje. Het is wel de eerste keer dat het van tevoren is aangekondigd, middels de Wave at Saturn campagne. Hebben jullie allemaal gezwaaid? Bron: Universe Today.

Hoe zou de hemel er uit zien als de aarde net als Saturnus ringen zou hebben?

Stel je toch eens voor dat de aarde ringen zou hebben, net zoals de planeet Saturnus. Hoe zou de hemel er gezien vanaf de aarde dan uit zien? Die vraag wordt beantwoord door de tekenaar en auteur Ron Miller, die zich gespecialiseerd heeft in het maken van voorstellingen van andere werelden. Hij heeft een aantal schitterende illustraties gemaakt, waarmee je een impressie krijgt hoe dat er op verschillende plekken op aarde uit zou zien. Zoals deze in Washington DC (dubbelklikken voor een grotere versie):

Credit: Ron Miller

Of deze in Guatemala, bij de ruïnes van de Maya-tempels:

Credit: Ron Miller

En deze is helemaal bijzonder: bij de stad Quito, hoofdstad van Ecuador, dat bijna op de evenaar ligt. Daar zullen de ringen als een dunne streep aan de hemel te zien zijn.

Credit: Ron Miller

Alle illustraties zijn geplaatst met persoonlijke toestemming van Ron Miller. Bron: Planetary Society.

Reusachtige stormen op Saturnus verklaard

Credit: UPV/EHU

De reusachtige stormen op Saturnus worden nu beter begrepen. Door gegevens die verzameld zijn door de Cassini-ruimtesonde te combineren met computermodellen, hebben wetenschappers nu voor het eerst het gedrag van deze stormen kunnen verklaren.

Ongeveer ieder Saturnusjaar (vergelijkbaar met 30 aardse jaren) wordt er een enorme storm geproduceerd op de ringplaneet, waarvan de effecten over de hele planeet gevoeld kunnen worden. Deze reusachtige stormen staan bekend als Grote Witte Vlekken, als gevolg van hun roomwitte voorkomen in de atmosfeer van Saturnus. De eerste waarneming van zo’n storm is verricht in 1876; de Grote Witte Vlek van 2010 was de zesde.

In het geval van de meest recente Grote Witte Vlek bevond de Cassini-planetenverkenner zich op de ideale positie om waarnemingen in hogeresolutie te verrichten. De storm begon als een kleine, witte wolk op het noordelijke halfrond. Deze vlek is snel gaan groeien en is zeven maanden lang actief gebleven. Na verloop van tijd werd er een bataljon van witte wolken gegenereerd, die allemaal zijn gaan uitbreiden. Het gevolg was een turbulente ring met een oppervlak van miljoenen vierkante kilometers! Dankzij het nieuwe onderzoek zijn de verborgen geheimen van dit fenomeen blootgelegd.

De astronomen hebben foto’s van Cassini geanalyseerd, om te achterhalen wat de windsnelheid is in de “kop” van de storm, het punt waar alle activiteit vandaan komt. Dit is het gebied waar de storm in wisselwerking stond met de circulerende atmosfeer, waardoor zeer krachtige winden zijn ontstaan, van gemiddeld zo’n 500 km/u. Daarnaast hebben ze vastgesteld dat de stormwolken zich 40 kilometer boven de “normale” wolken bevinden.Het onderzoek heeft het achterliggende mechanisme onthult. Berekeningen laten zien dat de focus van de storm zich 300 kilometer boven de zichtbare wolken bevindt. De storm transporteert enorme hoeveelheden vochtig gas richting de buitendelen van de atmosfeer, waardoor zichtbare wolken ontstaan en enorme hoeveelheden energie vrijgemaakt worden. Deze injectie van energie reageert gewelddadig met de dominante winden van Saturnus, waardoor windsnelheden van 500 km/u geproduceerd kunnen worden. Mogelijk kunnen de resultaten van dit onderzoek ook gebruikt worden om het weer op aarde beter te begrijpen. Bron: Phys.org.

De Cassinischeiding in Saturnus’ ringen gekiekt met mijn mobieltje


De tijd dat je met een mobieltje alleen maar kon bellen en SMS’en ligt al heel lang achter ons en we weten ook al een poosje dat je er mooie foto’s van hemelobjecten mee kunt maken, zoals Peter Boot nog in maart dit jaar liet zien, toen hij met zijn Samsung Galaxy Nexus via het oculair (kijkglas) van de verenigingskijker van Huygens de maan fotografeerde. Via dezelfde oculairprojectie-methode heb ik gisteravond de planeet Saturnus gekiekt. Ik was samen met collega-Astroblogger Jan in de Dordste Biesbosch om het triootje van maan, Venus en Mercurius te bekijken. Dat laatste viel wat tegen, want van het drietal kon ik de smalle maansikkel en Venus wel zien, maar Mercurius verdronk in de nevelbewolking. Nadat iets voor elven ’s avonds het ISS was overgevlogen en we zoals gewoonlijk even gezwaaid hebben naar de dienstdoende bemanning aldaar richtte Jan zijn 40 cm zelfbouw-Dobson – waarvan niemand tot voor kort eigenlijk het bestaan wist, zelfs de NSA met z’n PRISM afluisterpraktijken niet – op de planeet Saturnus. Hij had een oculair dat een vergroting van iets van 600x opleverde en daarmee suisde Saturnus als een gek door het beeldveld. Ik zette m’n Samsung Galaxy S2 camera op het oculair en op goed geluk maakte ik bovenstaande foto. Niet echt scherp, zoals je ziet, maar dat komt voor een groot deel door de barre, heiige omstandigheden. Vaag in de ringen van Saturnus zie je de Cassinischeiding, de donkere scheiding tussen de A- en B-ring van Saturnus. Niet gek toch, voor zo’n simpel, twee jaar oud mobieltje? 😀

Onstuimig weer op komst voor de maan Titan van Saturnus

credit: NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell

Wetenschappers voorspellen dat het weer op Saturnus’ grootste maan Titan komende tijd best wel eens onstuimig zou kunnen zijn. Dit vanwege het naderen van eerst de lente en vervolgens de zomer op deze maan, die als enige maan in het zonnestelsel zoiets kent als ‘het weer’. Door de verre afstand tot de zon gaat alles een stuk langzamer dan bij ons op aarde, maar de seizoenen op Titan duren gemiddeld zo’n zeven jaar. Augustus 2009 begon de zon voor het eerst te schijnen aan de evenaar van Titan en begon alles langzaam op te warmen, leidend tot een voorspelde ‘zomer’ op Titan ergens in 2017. Titan is bedekt met meren van vloeibare koolwaterstoffen, methaan en ethaan, en de temperatuur is er op dit moment iets van -178 °C. Modellen van het weer op Titan laten zien dat met de stijging van de temperatuur de wind harder zal gaan waaien en dat er op die meren golfslag kan ontstaan, deining zoals we dat op aarde noemen. Om dat te kunnen bereiken is een windsnelheid van 1 á 2 km per uur nodig, iets wat nu nog niet wordt gehaald. Mocht de windsnelheid tot 3 km/uur komen dan kunnen golven tot 15 cm hoogte worden bereikt. Sommige modellen voorspellen zelfs dat orkanen op Titan kunnen voorkomen. Vandaag zal de sonde Cassini voor de 91e keer langs Titan vliegen – Titan Flyby 91 geheten – en hij zal daarbij slechts 970 km over het grootste meer op het noordelijk halfrond vliegen, Ligeia Mare. De hoop is dat Cassini iets van die deining zal kunnen meten.

credit: NASA/JPL-Caltech

Bron: NASA + Universe Today.

Eivormige Saturnusmaan is gemaakt van dons

Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

De Saturnusverkenner Cassini heeft de allereerste opnames ooit gemaakt van de kleine, eivormige maan Methone. De resultaten mogen bijzonder genoemd worden: Methone is spiegelglad, met geen verhoging of krater in beeld. Dat is vreemd: maantjes van die grootte “horen” pokdalig en gehavend te zijn. Is Methone een kosmische tovenaar, of heeft dit een andere oorzaak? Astronomen denken het te weten: Methone is gemaakt van dons.

Het 5 kilometer grote maantje Methone maakt deel uit van een heel nest van soortgelijke eieren, die allemaal tussen de grotere manen Mimas en Enceladus draaien. Hoewel de overige nestgenoten niet van dichtbij zijn gefotografeerd, lijken sommige hiervan (Pallene en Aegaeon) van een afstand ook behoorlijk glad te zijn. Nu zou een deel van deze “gladheid” veroorzaakt kunnen worden doordat ijsachtig ringmateriaal aan zo’n maantje blijft “hangen”. Dit kan echter niet de volledige verklaring vormen.

Astronomen hebben nu geprobeerd om het ei te kraken, om te zien wat zich van binnen bevindt. Hiertoe heeft men de dichtheid van Methone berekend. Dit blijkt slechts 300 kilogram per kubieke meter te bedragen: da’s lager dan de dichtheid van water! Hierdoor kunnen getijdenkrachten van Saturnus het kleine maantje gemakkelijker “uitvlakken”. Bovendien zou het donsachtige materiaal waaruit Methone bestaat kunnen “stromen” en zich gedragen als een vloeistof, in ieder geval op een tijdschaal van miljoenen jaren.

Bron: New Scientist

Cassini ziet de gigantische orkaan bij Saturnus’ noordpool

Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI

Het is een joekel van een orkaan – alleen het oog ervan al is zo’n 2000 km in doorsnede – en met winden van meer dan 150 meter per seconde rondom het oog beweegt alles sneller dan bij aardse orkanen. We hebben het over de megastorm – ook wel ‘vortex’ genoemd – die zich bij de noordpool van Saturnus bevindt en het oog ervan is door de sonde Cassini gefotografeerd (hier in grotere resolutie). OK toegegeven, de kleuren zijn overdreven, hij is niet echt zo rood, maar het is toch een werkelijk schitterende foto, nietwaar? De orkaan woedt er al jaren, want toen Cassini in 2004 arriveerde bij Saturnus kon hij ‘m al in infraroodlicht zien en toen vanaf 2009 de noordpool door het zonlicht werd beschenen kon men ‘m voor het eerst ook optisch zien. Bovenstaande foto werd op 27 november 2012 gemaakt, toen Cassini 419.000 kilometer verwijderd was van Saturnus. Door het bestuderen van deze orkaan hoopt men meer te weten te komen over de werking van orkanen, ook van de kleinere, aardse varianten. Hieronder een video over de orkaan.

Bron: NASA.