إضاءات علمية من هويغنز: ما هو الهباء الجوي لتيتان؟

 كيفية تشكل الهباء الجوي في ضباب تيتان.

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

كان يُعتقد أن للهباء الجوي (أو جزيئات الضباب الموجودة في الغلاف الجوي) لتيتان دور هام في تحديد بنيته الحرارية والعمليات الجوية التي تحدث، ولكن قبل مجيء مهمة هويغنز، لم يكن هناك أي قياسات دقيقة مباشرة للتركيبة الكيميائية لهذه الجزيئات.

أجريت إحدى مجموعات العمليات باستخدام مطياف الكتلة والاستشراب الغازي Gas Chromatograph Mass Spectrometer وتجربة جامع الهباء الجوي وبوليسير  Aerosol Collector and Pyrolyser او اختصاراً (ACP) ، حيث جرى تسخين جزيئات الهباء المجموعة في فرن جامع الهباء بهدف تبخير كل المركبات المتطايرة، ومن ثم تم تحليل تركيبة الغاز الذي أطلقته كل عينة باستخدام مطياف الكتلة GCMS.

حصلنا على عينتين من الغلاف الجوي أثناء هبوط هويغنز، واحدة أخذت من على ارتفاع بين 130-35 كيلومتر (طبقة الستراتوسفير الوسطى من الغلاف الجوي) والأخرى بين 25-20 كيلومتراً (طبقة التروبوسفير من الغلاف الجوي)، وتعرفنا على الأمونيا وسيانيد الهيدروجين وهما الغازان الرئيسيان اللذان انطلقا في الفرن، مما يؤكد أن الكربون والنتروجين هما مركبان أساسيان في هذا الهباء الجوّي.

لم يُعثَر على اختلاف كبير بين العينتين، مما اقترح أن تركيبة الهباء الجوي كانت متشابهة على كلا الارتفاعين، وهذا يدعم الفكرة التي تقول أن لجزيئات الهباء مصدراً مشتركاً في الطبقة العليا من الغلاف الجوي، حيث توجد أشعة الشمس فوق البنفسجية والتي تبدل الغازات مثل الميثان على نحو كيميا-ضوئي.

من جهة أخرى، كان مقياس الطيف DISR قد حدد الخصائص البصرية للهباء الجوي الكيميائيّ الضوئيّ على ارتفاع 150 وحتى السطح، ووجد تشابهاً بالخصائص مع الثولينات (tholins) وهي مادة تصنع في المختبرات من خلال إرسال شحنات تفريغ كهربائية إلى مزيج من الميثان والنتروجين.