Konstnärbegrepp av Huygens-sonden som landar på ytan av Titan. Kredit: ESA
Trots att Huygens-sonden landade på Titan 2005 och överförde data endast cirka 90 minuter efter touchdown, kan forskare fortfarande få information om Titan från uppdraget och pressa allt de kan från uppgifterna. Den senaste informationen kommer från att rekonstruera hur sonden landade, och en internationell grupp av forskare säger att sonden "studsade, gled och vinglade" efter att ha berört Saturnus måne, vilket ger insikt i Titans yta.
”En spik i accelerationsdata tyder på att sonden sannolikt under den första slingraren stötte på en sten som sticker ut cirka 2 cm från ytan av Titan, och kanske till och med har pressat den i marken, vilket tyder på att ytan hade en mjuk konsistens , fuktig sand, ”beskriver Dr. Stefan Schröder från Max Planck Institute for Solar System Research, huvudförfattare till ett papper som nyligen publicerats i Planetary and Space Science.
En animering av landningen är nedan.
Schröder och hans team kunde rekonstruera landningen genom att analysera data från olika instrument som var aktiva under påverkan, och de letade särskilt efter förändringar i accelerationen som sonden upplevde.
Instrumentdata jämfördes med resultat från datorsimuleringar och ett dropptest med användning av en modell av Huygens utformad för att replikera landningen.
Forskarna tror att Huygens landade i något liknande en flodslätt på jorden, men att det var torrt vid den tiden. Analysen avslöjar att Huygens, vid första kontakt med Titans yta, grävde ett hål 12 cm djupt innan han sprang ut på en plan yta.
Sonden, lutad med cirka 10 grader i rörelseriktningen, gled sedan 30–40 cm över ytan.
Den bromsade på grund av friktion med ytan och vred fram och tillbaka fem gånger när den kom till sin slutliga viloplats. Rörelsen avtog cirka 10 sekunder efter touchdown.
Tidigare studier av data från Huygens bestämde att ytan på Titan var ganska mjuk. Den nya studien går ett steg längre, sade teamet, för att visa att om något satte lite tryck på ytan, var ytan hård, men om ett föremål lägger mer tryck på ytan sjönk det markant in.
"Det är som snö som har frusits på toppen", säger Erich Karkoschka, en medförfattare vid University of Arizona, Tucson. "Om du går försiktigt kan du gå som på en fast yta, men om du kliver på snön lite för hårt bryter du in mycket djupt."
Hade sonden påverkat ett vått, lerliknande ämne skulle dess instrument ha spelat in en "splat" utan ytterligare indikation på studsning eller glidning. Ytan måste därför ha varit mjuk nog för att sonden kan göra en betydande depression, men tillräckligt hård för att stödja Huygens som gungar fram och tillbaka.
Denna råa bild återlämnades av Descent Imager / Spectral Radiometer-kameran ombord på Europeiska rymdorganisationens Huygens-sond efter att sonden stiger ned genom atmosfären i Titan. Den visar ytan på Titan med isblock strödda runt. Kredit: ESA / NASA / University of Arizona
”Vi ser också i Huygens landningsdata bevis på att ett 'fluffigt' dammliknande material - troligen organiska aerosoler som är känt för att drizzla ut ur Titan-atmosfären - kastas upp i atmosfären och hängdes där i cirka fyra sekunder efter påverkan, ”sa Schröder.
Eftersom dammet lätt lyftes var det troligtvis torrt, vilket tyder på att det inte hade varit regn av flytande etan eller metan under någon tid innan landningen.
"Du får inte väldigt ofta regn på Titan," sade Karkoschka och förklarade att tunga regn av flytande metan kan förekomma årtionden eller århundraden. ”När de inträffar snider de kanalerna vi ser på bilderna som Huygens spelade in när det närmade sig ytan. Toppskiktet på landningsplatsen var helt torrt, vilket tyder på att det inte hade regnat på länge, tillade han.
Karkoschka sa att när Huygens landade, värmdes dess nedåtljusande lampa upp marken och fick metan att avdunsta, ”förklarade Karkoschka. "Det säger att marken troligen var våt strax under ytan."
I tidigare studier har det föreslagits att Huygens-sonden landade nära kanten av en av Titans kolvätesjöar. Flera hundra sjöar och hav har observerats med Cassini orbiters radarinstrument, men med yttemperaturer på minus 179 grader Celsius (minus 290 grader Fahrenheit) har Titan inte vattendrag. Istället finns flytande kolväten i form av metan och etan på månens yta, med komplexa kol som består av sanddyner och andra funktioner på ytan.
Källa: ESA
