A Titan zajtalanított tavai

246

A Cassini által készített radarfelvételek nagyon hasznosak voltak ugyan, de nem voltak túl esztétikusak. Eddig.

Az elmúlt tíz év során a Cassini felfedte, milyen titkok rejtőznek a Szaturnusz legnagyobb holdja, a Titan narancs felhőfüggönye mögött. A Cassini radarberendezése a felszín közel felét feltérképezte, és eközben hatalmas, dűnékkel borított, sivatagszerű síkságokat és kiterjedt szénhidrogén tavakat fedezett fel. De mi tehetné még fantasztikusabbá ezeket az eredményeket?

Lehetnének például ezek a radarképek sokkal szebbek is.

20150218_Cassini_SAR_kep1
A Ligeia Mare partvonala: balra a zajos, jobbra a zajszűrt felvétel. A tóba futó sok kis csatorna sokkal jobban kirajzolódik. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/ASI)

 

A Cassini radarképei jellegzetesen szemcsés kinézetűek, mint amikor az ősöreg fekete-fehér tévén kissé kásás volt a kép. Ez a folt-zaj nagyon megnehezíti a kutatók számára, hogy a felszín kis méretskálájú jellegzetességeit megfigyeljék, vagy hogy változásokat keressenek az ugyanonnan eltérő időben készült felvételek között. De egy új folttalanítási (de-speckle) eljárásnak köszönhetően a képek egészen új megvilágításba kerültek: sokkal tisztább és esztétikusabb megjelenést sikerült elérni.

 

20150218_Cassini_SAR_kep2
A bal és két középső képpárok a Ligeia Mare partszakaszait ábrázolják, míg a jobb szélsőn egy kisebb tóba, a Jingpo Lacusba futó völgyhálózat látható. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/ASI)

 

Antoine Lucas is a Cassini radarmérésein dolgozott, amikor az elképzelés megszületett, akkor még a CalTech (Pasadena, USA) posztoktori kutatójaként. „A zaj komoly fejfájást okozott nekem”, mondta el. Gyanította, hogy a zaj kezelésével foglalkozó matematikai modellek a hasznára lehetnek, csakhogy a matematikus közösség és a közvetlen tudományos adatokkal dolgozó kutatók között nem túl szoros a kapcsolat. Lucas a matematikai irodalom áttanulmányozása segítségével bukkant rá egy Párizs közelében működő kutatócsoportra, akik zajcsökkentő algoritmusok fejlesztésén dolgoztak. Az ő modelljüket adaptálták végül a Cassini radarméréseire. Az együttműködés hatására új, innovatív adatelemzési technikákat dolgoztak ki. „A fejfájás elmúlt, és ami még fontosabb, még jobban megérthetjük a Titan felszínét”, tette hozzá Lucas.

 

20150218_Cassini_SAR_kep3
A Leilah Fluctus furcsa, áramlásokra utaló foltjai. A két kúpszerű alakzat a kép alsó részén talán hordalékmező lehet, amelyet folyók vagy áradások teríthettek szét. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/ASI)

De bármilyen hasznos is az új eljárás, csak kiválasztott felvételekre alkalmazzák. „Ez egy csodálatos technika, és Antoine igazolta nekünk, hogy bízhatunk abban, hogy nem hoz létre olyan jeleket, amelyek eredetileg nem voltak ott a képen”, mondta el Randy Kirk (USGS, Flagstaff, USA), a Cassini radar-csapat tagja. Azonban ki kell választaniuk a legfontosabb adatokat. „Nagyon sok számításba, és jelenleg még rengeteg finomhangolásba is kerül, hogy a lehető legjobb eredményt elérjük minden egyes képpel, úgyhogy egyelőre valószínűleg csak a legfontosabb – vagy legizgalmasabb – felvételekre fogjuk alkalmazni”.

A megtisztított képeknek számos tudományos haszna is van. Lucas és munkatársai megmutatták, hogy segítségükkel sokkal jobb minőségű 3D, vagyis digitális magassági térképek készíthetőek. A folyóvölgyek, partvonalak, dűnesorok pontosabb feltérképezésével jobban megérthetjük, milyen folyamatok alakítják a Titan felszínét. És Lucas gyanúja szerint maga a folt-zaj is, ha külön megvizsgálják, hordozhat információt a felszín és a felszín alatti rétegek tulajdonságairól.

Forrás: Cassini/JPL

Az eredményeket bemutató szakcikk a Journal of Geophysical Research: Planets folyóiratban jelent meg.

Hozzászólás

hozzászólás