Elektromosság a Titán körül

A Granadai és a Valenciai Egyetem munkatársai a NASA és az Európai Űrügynökség (ESA) Cassini-Huygens missziójának adatait elemezve próbálták kideríteni, létezik-e kimutatható mértékű elektromos aktivitás a Szaturnusz Titan nevű holdjának légkörében. Az égitest a Naprendszerben lévő holdak között egyedülállóan vastag atmoszférával rendelkezik, melynek létét pontosan száz évvel ezelőtt éppen egy spanyol csillagász, J. C. Sola bizonyította. A Cassini szondán utazó Huygens nevű egység 2005 januárjában szállt le a hold felszínére, és a légköri ereszkedés során készített képeket az addig jobbára ismeretlen égitesttel kapcsolatban, írja a Hírek.csillagászat.hu.

J. A. Morente (University of Granada) és kollégái a Huygens MIP nevű műszerével készített méréseket analizálták. A MIP a szonda két karján lévő, egy-egy jeladóból, ill. érzékelőből álló elektródapár és eredetileg a légkör elektromos vezetőképességének vizsgálatára lett tervezve, de két mérés között - az eszközt dipólantennaként működtetve - lehetőség nyílt az elektromos térerősség érzékelésére is. Az adatfeldolgozások során az extrém alacsony frekvenciájú (3 - 3000 Hz) rádióhullámok tartományába eső, úgynevezett Schumann-rezonanciasávban fellépő spektrumvonalakat keresték, melyek a légköri elektromos aktivitás (azaz a felhőzet áramlása során keletkező elektromos viharok, villámok) legjobb nyomjelzői. A Schumann-féle rezonanciavonalak kialakulása a felszín és az ionoszféra közötti, hatalmas "rezonáns üreg"-ben lévő elektromágneses mezőnek köszönhető. A mező két fő komponense egy sugárirányú (radiális) elektromos mező és egy érintő irányú (tangenciális) mágneses mező. Ezek mellett még egy jóval gyengébb, érintő irányú elektromos mező is jelen van.

A vizsgálatok alapján kiderült, hogy ha a szonda simán, billegés nélkül ereszkedett volna a légkörben, akkor csak az utóbbi, gyenge elektromos térerősséget tudta volna mérni. Azonban a leszállás során erős oldalirányú szél fújt, ezért a szonda folyamatosan billegett, s így az elektródák a radiális és tangenciális komponens együttes hatását detektálták. Ennek ellenére a nyers mérési adatokban nyoma sem volt a várt rezonanciavonalaknak. Morente és munkatársai viszont egy speciális, az időjelek szétválasztásán alapuló módszer segítségével kimutatták a keresett spektrumvonalakat, bizonyítva ezzel a légköri elektromos aktivitás létét.

A felfedezés azért különösen érdekes, mert már évtizedekkel ezelőtt kimutatták, hogy a megfelelő szervetlen atomok (szén, hidrogén, nitrogén, oxigén), illetve molekulák alkotta közegbe juttatott, nagy mennyiségű elektromos töltés elősegíti szerves molekulák kialakulását. Mivel a Titan légköre különösen gazdag a felsorolt alkotóelemekben, elképzelhető, hogy ez a folyamat ott is lejátszódhat.

A Morente és munkatársai által írt szakcikk az Icarus folyóirat 2008. júniusi számában jelent meg.