Titan được hé lộ: Bản đồ đầu tiên về địa hình Mặt trăng sao Thổ được tiết lộ

Titan’s Orangey Blue Haze Cận cảnh

Chế độ xem này cho thấy cận cảnh về phía vùng cực nam của mặt trăng lớn nhất sao Thổ, Titan, và cho thấy một vết lõm bên trong các lớp mây mù màu cam và xanh của mặt trăng gần cực nam. Tàu vũ trụ Cassini của NASA chụp được hình ảnh vào ngày 11 tháng 9 năm 2011 và nó được phát hành vào ngày 22 tháng 12. (Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL-Caltech / Viện Khoa học Không gian)



Các nhà khoa học đã ghép bản đồ địa hình toàn cầu đầu tiên của Titan, mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ, sử dụng các quan sát radar từ các tàu vũ trụ kỳ cựu của NASA.

Bản đồ mới của Titan được ghép lại với nhau từ các quan sát radar về mặt trăng bằng tàu vũ trụ Cassini của NASA. Nó tiết lộ cái nhìn chưa từng có về bề mặt Titan và sẽ giúp các nhà khoa học tìm hiểu thêm về một trong những thiên thể giống Trái đất nhất trong hệ Mặt trời, các thành viên của nhóm lập bản đồ cho biết.





Ralph Lorenz, một thành viên của nhóm radar của tàu vũ trụ Cassini tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins, để hiểu được những quá trình này sẽ rất hữu ích. Laurel, Md., người dẫn đầu nỗ lực thiết kế bản đồ, cho biết trong một tuyên bố. 'Nó đặc biệt hữu ích đối với những người nghiên cứu thủy văn và mô hình hóa khí hậu và thời tiết của Titan, những người cần biết liệu có mặt đất cao hay mặt đất thấp thúc đẩy mô hình của họ.' [Những bức ảnh tuyệt vời: Titan, Mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ]

Titan là mặt trăng lớn thứ hai trong hệ mặt trời và là mặt trăng duy nhất được biết đến là có mây và bầu khí quyển dày đặc. Các nhà khoa học đã quan tâm đến việc nghiên cứu thế giới có mây bao phủ vì những đặc tính giống Trái đất của nó. Bầu khí quyển của Titan, giống như Trái đất, chủ yếu được cấu tạo từ nitơ, nhưng thay vì nước, mưa, mây và hồ của Titan được tạo ra từ khí mê-tan.



Các nhà nghiên cứu cho biết, bầu khí quyển giàu nitơ của Titan cũng chứa các hóa chất hữu cơ có nguồn gốc từ mêtan, có thể nắm giữ manh mối về các khối xây dựng của sự sống như chúng ta đã biết.

Các bản đồ địa cực này hiển thị bản đồ địa hình toàn cầu đầu tiên của Sao Thổ



Các bản đồ địa cực này hiển thị bản đồ địa hình toàn cầu đầu tiên về mặt trăng Titan của sao Thổ, sử dụng dữ liệu từ sứ mệnh Cassini của NASA. Để tạo ra những bản đồ này, các nhà khoa học đã sử dụng một quy trình toán học được gọi là spiding, sử dụng các bề mặt cong nhẵn để 'nối' các khu vực giữa các lưới của các cấu hình địa hình hiện có được thu được bởi thiết bị radar của Cassini.(Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL-Caltech / ASI / JHUAPL / Cornell / Weizmann)

Nhìn xuyên qua những đám mây

Để tạo bản đồ địa hình toàn cầu đầu tiên về Sao Thổ

Để tạo ra bản đồ địa hình toàn cầu đầu tiên về mặt trăng Titan của sao Thổ, các nhà khoa học đã phân tích dữ liệu từ tàu vũ trụ Cassini của NASA và một quá trình toán học được gọi là spiding. Phương pháp này sử dụng hiệu quả các bề mặt cong nhẵn để 'nối' các khu vực giữa các lưới của các cấu hình địa hình hiện có do thiết bị radar của Cassini thu được. Hình ảnh phát hành ngày 15 tháng 5 năm 2013.(Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL-Caltech / ASI / JHUAPL / Cornell / Weizmann)

Thông thường, NASA lập bản đồ địa hình của các thiên thể hành tinh bằng cách sử dụng máy ảnh từ xa để quan sát hình dạng và bóng của cảnh quan. Bầu khí quyển dày của Titan Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu giải thích rằng điều này trở nên khó khăn.

Tàu thăm dò Cassini của NASA đã bay qua Titan gần 100 lần kể từ khi nó đến Sao Thổ vào năm 2004. Khi tàu vũ trụ bay qua mặt trăng mờ ảo, nó sử dụng một máy ảnh radar để xuyên qua các đám mây. Các phép đo radar này sau đó có thể được sử dụng để ước tính độ cao của các đặc điểm địa hình trên mặt trăng.

Tuy nhiên, vì Cassini chỉ có thể quan sát Titan trên flybys, nên việc tạo ra một bản đồ hoàn chỉnh về bề mặt của nó là một thách thức.

Lorenz cho biết: “Chúng tôi mới chỉ chụp ảnh được khoảng một nửa bề mặt của Titan, và cần nhiều lần 'nhìn' hoặc quan sát đặc biệt để ước tính chiều cao bề mặt. 'Nếu bạn chia Titan thành các ô vuông 1 độ x 1 độ [vĩ độ và kinh độ], thì chỉ 11% trong số các ô vuông đó có dữ liệu địa hình trong đó.'

Để tạo ra một bản đồ toàn cầu, Lorenz và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng một quy trình toán học có tên là 'ghép hình', sử dụng các bề mặt cong, nhẵn để ghép các lưới dữ liệu hiện có lại với nhau.

Lorenz cho biết: “Bạn có thể chọn một vị trí không có dữ liệu, xem nó gần với dữ liệu gần nhất như thế nào và sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau về tính trung bình và ước tính để tính toán phỏng đoán tốt nhất của bạn. 'Nếu bạn chọn một điểm và tất cả các điểm gần đó đều có độ cao lớn, bạn sẽ cần một lý do đặc biệt để nghĩ rằng điểm đó sẽ thấp hơn. Về mặt toán học, chúng tôi đang lấp đầy những khoảng trống trong phạm vi bảo hiểm của chúng tôi. '

Ghép câu đố lại với nhau

Các nhà khoa học đã biết rằng các vùng cực của Titan có độ cao thấp hơn các vùng xung quanh xích đạo, nhưng bản đồ địa hình mới điền đầy đủ thông tin chi tiết sẽ cho phép các nhà nghiên cứu tạo ra các mô hình chính xác hơn về cách thức và vị trí các con sông trên Titan chảy qua cũng như sự phân bố theo mùa của mặt trăng lượng mưa mêtan .

Sử dụng dữ liệu từ NASA

Sử dụng dữ liệu từ tàu vũ trụ Cassini của NASA, các nhà khoa học đã tạo ra bản đồ địa hình toàn cầu đầu tiên về mặt trăng Titan của sao Thổ, cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ 3-D để tìm hiểu thêm về một trong những thế giới giống Trái đất và thú vị nhất trong hệ Mặt trời. Hình ảnh phát hành ngày 15 tháng 5 năm 2013.(Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL-Caltech / ASI / JHUAPL / Cornell / Weizman)

Lorenz cho biết: “Sự chuyển động của cát và dòng chảy của chất lỏng bị ảnh hưởng bởi độ dốc, và các ngọn núi có thể kích hoạt sự hình thành mây và do đó có mưa”. 'Sản phẩm toàn cầu này hiện cung cấp cho các nhà lập mô hình mô tả thuận tiện về yếu tố quan trọng này trong hệ thống khí hậu năng động của Titan.'

Bản đồ được biên soạn sử dụng dữ liệu từ năm 2012, nhưng Lorenz cho biết nó có thể được cập nhật khi sứ mệnh của tàu vũ trụ Cassini kết thúc vào năm 2017. Trong khi đó, các nhà khoa học hy vọng thông tin địa hình mới được tổng hợp sẽ thúc đẩy nghiên cứu mới về Titan.

'Với bản đồ địa hình mới này, một trong những thế giới hấp dẫn và năng động nhất trong hệ mặt trời của chúng ta giờ đây sẽ xuất hiện dưới dạng 3D', Steve Wall, phó trưởng nhóm radar của Cassini tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Pasadena, California, cho biết trong một tuyên bố. 'Trên Trái đất, sông ngòi, núi lửa và thậm chí cả thời tiết đều có liên quan mật thiết đến độ cao của các bề mặt - chúng tôi hiện đang háo hức muốn xem chúng tôi có thể học được gì từ chúng trên Titan.'

Bản đồ được xuất bản trong số tháng 7 năm 2013 của tạp chí Icarus.

Theo dõi Denise Chow trên Twitter @denisechow . Theo chúng tôi @Spacedotcom , Facebook hoặc Google+ . Ban đầu được xuất bản vào KHÔNG GIAN.com.