Indfanger skyggen af ​​Saturns måne Titan lige her på Jorden

Titan er Saturns største måne, og det ligner mere en planet end en måne i mange henseender.

Det har en tyk atmosfære såvel som vind, floder, søer lavet af kulbrinter såsom metan, og et flydende vandhav. At forstå dens atmosfære kan hjælpe os i søgen efter liv på andre planeter.

Derfor spændingen i juli, da en sjælden mulighed var tilgængelig for at studere Titan yderligere, lige fra her på jorden. Den 18. juli kl. 23:05 (WAST, vestlige australske tid) Titan passerede foran en svag stjerne, som set af observatører over det meste af Australien.

Denne begivenhed, kendt som en okkultation, varede kun et par minutter, og omkring 2% af stjernens lys blev blokeret af Titans atmosfære.

Effekten var så lille, at det krævede store teleskoper og et specielt kamera til at optage den. Men de indsamlede data burde have dybtgående implikationer for vores forståelse af en atmosfære i en anden verden.

Undersøger Titans atmosfære

Forskere har udviklet en meget smart teknik til at undersøge Titans atmosfære ved hjælp af stjerneokkultationer. Når Titan går ind og ud af en okkultation, stjernens lys ville oplyse atmosfæren bagfra, men blive blokeret af månen selv.

Forskere registrerer derefter subtile ændringer i stjernens lysstyrke over et par minutter, som repræsenterer en profil af atmosfærens tæthed med højden.

Denne metode blev brugt til at studere Titans atmosfære før, under en stjerneokkultation i 2003.

Men i 2005 da Cassinis Huygens lander ankom til Titan og steg ned til overfladen, den atmosfæriske profil målt fra dens instrumenter stemte ikke overens med den, der stammede fra okkultationen i 2003. Dette gav næring til spørgsmålet om, hvor variabel tilstanden af ​​Titans atmosfære er.

Siden Cassini-missionen sluttede i 2017, NASAs Karsten Schindler sagde, at der var stor interesse for nye atmosfæriske observationer fra okkultationer:"Okkultationer er fortsat det eneste middel til at studere Titans øvre atmosfære og dens udvikling i en overskuelig fremtid."

Nedtælling til okkultationen i juli

Så hvordan blev de seneste observationer lavet, og hvordan blev dataene indsamlet?

Fra luften, planen var, at okkultationen 18. juli skulle optages med et kamera monteret på et teleskop fra Stratospheric Observatory of Infrared Astronomy (SOFIA) om bord på et Boeing 747 -fly.

Det er rigtigt:et teleskop monteret inde i et modificeret passagerfly, der afbilder et objekt mere end 1 milliard kilometer væk! SOFIA ville flyve over skyerne mellem Australien og New Zealand.

Fra jorden, flere faciliteter over hele Australien skulle forsøge at registrere okkultationen.

University of Western Australias Zadko-teleskop, ligger omkring 80 km nord for Perth (se kort, under), blev identificeret af NASA som et jordanlæg, der er følsomt nok til at bidrage til projektet.

Den mest oplagte deal breaker var vejret. Juli er en af ​​de vådeste måneder på Zadko-teleskopstedet. Men, som vi fandt ud af, der var andre uforudsete udfordringer.

Tre dage til okkultation

NASAs Karsten Schindler ankom til UWA-forskningsstedet, hos Gingin, mandag den 16. juli bevæbnet med en sag fyldt med sarte kameraer, kabler og elektronik.

Kameraet var nøglen til at optage begivenheden. Det nuværende Zadko-teleskopkamera kan ikke optage hurtigt nok til at fange de hurtige ændringer i lysstyrken af ​​den okkulte stjerne.

Zadko-teleskopet var udstyret med en hurtig optagelse (et billede med få sekunders mellemrum), NASA kamera, mere som et filmkamera end et standard astronomisk kamera. Efter timers installation, det nye billeddannelsessystem skulle testes.

Desværre, observatoriets tag ville ikke åbne på grund af en defekt sensor. Ingen mandagsprøve, men hej, havde vi stadig tirsdag til at teste systemet? Ingeniører på stedet fik sat sensoren klar til tirsdag.

To dage til okkultation

På tirsdag, Jeg modtog følgende tekstbesked fra webstedet. "23:07:Regnsensoren fungerer, men overskyet ... hepper Arie. Så ingen chance for at teste kameraet og vejrudsigten for onsdag var dyster."

Okkultationsdagen

På trods af skyen og næsten konstante regnbyger, team okkulation (Karsten, Arie og John) var på stedet klar til at begynde at pege teleskopet og aktivere billeddannelsen.

"Op til kl. 22 regnede det stadig, "Karsten fortalte mig næste morgen. "Så skete der et mirakel."

Mindre end en time før arrangementet, og han sagde, at vejret ændrede sig.

"Skyerne syntes at fordampe væk, efterlader en fuldstændig skyfri himmel med 100 % synlighed. Jeg har aldrig set noget lignende. "

Holdet gik i gang, peger teleskopet mod målstjernen, fokusering af kameraet. På det angivne okkulationstidspunkt kl. 23.05, Karsten trykkede på billedindsamlingsknappen, gør det muligt for kameraet at tage hundredvis af billeder i løbet af et par minutter.

Ivrig efter at se, om dataene indeholdt signaturen fra en okkulation, holdet udførte en foreløbig analyse inden for få minutter. Ja, der var en tydelig okkulationssignatur, et stort fald i stjernens lysstyrke på præcis det forudsagte tidspunkt for okkulationen.

Næste morgen blev jeg informeret om, at SOFIA også havde fanget begivenheden.

Data registreret fra de australske jordstationer og af SOFIA vil blive analyseret i løbet af de kommende uger og offentliggjort i peer reviewed tidsskrifter.

Men en ting, journalerne ikke vil fremhæve, er spændingen ved observationen, og den enorme indsats fra nogle få personer, der hjalp med at erhverve disse data, som forhåbentlig skulle give os en bedre forståelse af Titans atmosfære.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.