إضاءات علمية من هويغنز: غاز الميثان في تيتان

خزّانات من المركبات الهيدروكربونية، من ضمنها الميثان تحت سطح تيتان.

هذا المقال هو جزء من سلسلة مقالات متعلقة بمسبار هويغنز. يمكنكم الإطلاع على المقالات الأخرى من خلال الروابط التالية الاول، الثانى،  الرابع، الخامس، السادس، السابع، الثامن، التاسع، العاشر.

قام مسبار هويغنز Huygens التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ESA بأولى القياسات المباشرة لتركيب الغلاف الجوي السفلي لقمر تيتان Titan. تضمنت البيانات التي جمعها هويغنز باستخدام مطياف كتلة الغاز الكروماتوجرافي Gas Chromatograph Mass Spectrometer GCMS معلوماتٍ عن الارتفاع الخاص بالمكونات الغازية، بالإضافة لنسب النظائر والغازات الضئيلة (بما في ذلك المكونات العضوية).

إحدى أهم الأسئلة الأساسية المتعلقةٍ بتيتان هي أصل غاز النيتروجين والميثان في غلافه الجوي، بالإضافة للآليات التي تحافظ على مستويات الميثان. بما أن أشعة الشمس تؤدي لتدمير الميثان في الغلاف الجوي لتيتان بصورة لا يُمكن عكسها، فإن فترة حياته لا تتعدى بضع عشراتٍ من ملايين السنين. فلا بد من أنّ الميثان يتجدد بشكلٍ دوري في الغلاف الجوي لتيتان. 

تم تأكيد أن غلاف تيتان الجوي يتكون بشكلٍ أساسي من غاز النيتروجين والميثان. وقد وُجد أنّ مستويات الميثان في طبقة الستراتوسفير منخفضةٌ بشكلٍ كبير، كما أنً الغاز ممزوجٌ بشكلٍ موحد. وبعد ذلك، على ارتفاع 40 كيلومتر في الجزء العلوي من طبقة التروبوسفير، تبدأ المستويات النسبية للميثان بالارتفاع تدريجياً حتى ارتفاع 7 كيلومتر، حيث يصل مستوى الرطوبة (مستوى الإشباع) إلى 100%.