Slike Titana lažne boje koje su dobili Cassini-Huygens vizualnim infracrvenim spektrometrom za mapiranje. Kreditna slika: Kliknite za povećanje
Koristeći nedavna promatranja na temelju Cassinija, Huygena i Zemlje, znanstvenici su uspjeli stvoriti računalni model koji objašnjava stvaranje nekoliko vrsta oblaka etana i metana na Titanu.
Nedavno su se oblaci primijetili na Titanu, najvećem mjesecu Saturna, kroz gustu maglu, koristeći spektroskopiju blizu infracrvenog zračenja i slike južnog pola i umjerene regije blizu 40? Jug. Najnovija opažanja sa zemaljskih teleskopa i NASA / ESA / ASI svemirske letjelice Cassini sada pružaju uvid u oblačnu klimatologiju.
Europski tim, predvođen Pascalom Rannouom iz Službe Aeronomije, IPSL Universite de Versailles-St-Quentin, Francuska, razvio je opći model cirkulacije koji spaja dinamiku, maglu i fiziku oblaka kako bi proučavao klimu Titana i omogućava nam da razumemo kako stvaraju se glavne značajke oblaka koje se promatraju.
Ovaj klimatski model također omogućava znanstvenicima da predvide raspodjelu oblaka za cijelu Titansku godinu (30 zemaljskih godina), a posebno u sljedećim godinama Cassinijevih promatranja.
Misije Voyager ranih 1980-ih dale su prve naznake oblaka kondenzata na Titanu. Zbog hladnih temperatura u mjesečevoj atmosferi (tropopauza), pretpostavljalo se da će se većina organskih kemikalija nastalih u gornjoj atmosferi fotokemijom kondenzirati u oblake tijekom potonuća. Metan bi se također kondenzirao na velikim visinama, vjeruje se da je bio transportiran s površine.
Od tada je stvoreno nekoliko jednodimenzionalnih modela Titanove atmosfere, uključujući sofisticirane modele mikrofizike koji su predviđali stvaranje kapi etana i metana. Slično tome, ciklus metana proučavan je odvojeno u cirkulacijskom modelu, ali bez oblačne mikrofizike.
Ove su studije uglavnom utvrdile da se metanski oblaci mogu pokrenuti kada se zračne parcele hlade dok se kreću prema gore ili od ekvatora do pola. Međutim, ovi modeli jedva su zabilježili sitne detalje oblaka metana i etana.
Ono što je Rannouov tim učinio jest kombiniranje mikrofizičkog modela oblaka u opći model cirkulacije. Tim sada može identificirati i objasniti stvaranje nekoliko vrsta etana i metana, uključujući južni polarni i sporadični oblak u umjerenim područjima, posebno na 40? S u ljetnoj hemisferi.
Znanstvenici su otkrili da se predviđena fizička svojstva oblaka u njihovom modelu dobro podudaraju s nedavnim opažanjima. Metanski oblaci koji su do sada primijećeni pojavljuju se na mjestima gdje se predviđaju uzlazni zračni pokreti u njihovom modelu.
Promatrani južni polarni oblak pojavljuje se na vrhu određene 'Hadleyeve ćelije', ili mase okomito kružećeg zraka, točno tamo gdje je predviđeno na južnom polu na visini od oko 20-30 kilometara.
Ponavljajući se veliki zonski (uzdužni smjer) oblaci od 40? S i linearni i diskretni oblaci koji se pojavljuju u donjim širinama također su u korelaciji s uzlaznim dijelom slične cirkulacijske ćelije u troposferi, dok su manji oblaci na malim širinama, slični linearnim i diskretnim oblacima koje je Cassini već primijetio postupci miješanja.
„Oblaci u našem modelu cirkulacije nužno su pojednostavljeni u odnosu na stvarne oblake, međutim glavna oblačna obilježja predviđaju da će pronaći stvarnost u stvarnosti.
"Dosljedno tome, naš model stvara oblake na mjestima gdje se oblaci stvarno promatraju, ali također predviđa oblake koji još nisu ili nisu zabilježeni", rekao je Pascal Rannou.
Čini se da je Titanov uzorak oblaka sličan onom glavnih uzoraka oblaka na Zemlji i Marsu. Zbunjujući oblaci u 40? S proizvodi su uzlazni ogranak Hadleyove ćelije, baš kao što su tropski oblaci u zoni intertropske konvergencije (ITCZ), kao na Zemlji i Marsu.
Polarni oblaci - proizvedeni od "polarnih stanica" - slični su onima koji nastaju na zemljopisnim širinama na Zemlji. S druge strane, oblaci se pojavljuju samo na nekim duljinama. Ovo je specifičnost titanskih oblaka, a može biti posljedica Saturnovog efekta plime. Dinamičko podrijetlo distribucije oblaka na Titanu lako je testirati.
Predviđanje oblačnosti za naredne godine uspoređivat će se s opažanjima Cassinija i zemaljskim teleskopima. Specifični događaji definitivno će dokazati ulogu cirkulacije u distribuciji oblaka.
Izvorni izvor: ESA Portal
