Τιτάν Σελήνη του Κρόνου. Πιστωτική εικόνα: NASA / JPL / SSI. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Αριζόνα λένε ότι τα περίεργα σύννεφα στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη στο νότιο ημισφαίριο του Τιτάνα μπορεί να σχηματιστούν με τον ίδιο τρόπο όπως σχηματίζονται ξεχωριστές ζώνες σύννεφων στον ισημερινό της Γης.
«Ο καιρός του Τιτάνα είναι πολύ διαφορετικός από τον πλανήτη της Γης», δήλωσε η αναπληρωτής καθηγητής UA Caitlin Griffith. «Αν περπατήσατε πέρα από τη γραμμή γεωγραφικού πλάτους μείον-40 μοιρών του Τιτάνα, ενδέχεται να πλημμυρίσετε με υγρό φυσικό αέριο. Αν αποφασίσατε να επισκεφθείτε τον νότιο πόλο του Τιτάνα, ενδέχεται να αντιμετωπίσετε μια καταιγίδα με μέγεθος τυφώνα που αποτελείται επίσης από μεθάνιο, πιο γνωστό ως φυσικό αέριο », δήλωσε ο Griffith. "Διαφορετικά, μην περιμένετε σύννεφα στον Τιτάνα."
Η πρόγνωση του καιρού του Τιτάνα παρέμεινε η ίδια εδώ και χρόνια, και αυτό μπερδεύει τους επιστήμονες. Δεν καταλαβαίνουν γιατί σύννεφα χίλια μίλια εκτείνονται πάνω από το εύκρατο γεωγραφικό πλάτος.
«Φανταστείτε πόσο περίεργο θα ήταν αν πέρα από τους πόλους της Γης, υπήρχαν σύννεφα μόνο στο γεωγραφικό πλάτος που διασχίζει τη Νέα Ζηλανδία, την Αργεντινή και τη Χιλή», δήλωσε ο Griffith. «Επιπλέον, ο Henry Roe (του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας) και οι συνάδελφοί του βρίσκουν ότι τα περισσότερα από αυτά τα περίεργα σύννεφα συσσωρεύονται σε μηδέν μοίρες και 90 μοίρες γεωγραφικό μήκος, ανάλογο με τα γεωγραφικά γεωγραφικά μήκη νοτιοδυτικά και νοτιοανατολικά του Ακρωτηρίου της Καλής Ελπίδας», πρόσθεσε. .
Η εξαιρετικά τοπική φύση των νεφών υποδηλώνει ότι έχουν σχέση με την επιφάνεια του Τιτάνα, είπε ο Γκρίφιθ. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα ηφαίστεια πάγου πρέπει να εξαερίζουν μεθάνιο - το αέριο που συμπυκνώνεται ως σύννεφα - στην θολό ατμόσφαιρα, κυρίως άζωτο του Τιτάνα. Διαφορετικά, το ατμοσφαιρικό μεθάνιο της σελήνης θα είχε εξαφανιστεί πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, επειδή το μεθάνιο καταστρέφεται από το υπεριώδες φως του ήλιου.
Οι Griffith, Paulo Penteado και Robert Kursinski του UA Lunar and Planetary Lab μελέτησαν την προέλευση των νεφών αναλύοντας το ύψος και το πάχος του νέφους χρησιμοποιώντας εικόνες από το οπτικό και υπέρυθρο φασματόμετρο χαρτογράφησης Cassini (VIMS). Αυτό το όργανο συγκαταλέγεται ανάμεσα σε μια σειρά οργάνων του διαστημικού σκάφους Cassini σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο. Μετρά το φως σε 256 διαφορετικά κύματα κύματος. Ο Griffith είναι μέλος της ομάδας VIMS που εδρεύει στο UA, με επικεφαλής τον Robert Brown από το Lunar και το Planetary Lab της UA. Η Griffith και οι συνεργάτες της ανέλυσαν εικόνες που τους έδωσαν μια τρισδιάστατη προβολή του cloud και μια ταινία έξι καρέ που δείχνει πώς εξελίχθηκε σε τρεις ώρες.
«Η δομή των νεφών αποδεικνύεται περίπλοκη», είπε ο Γκρίφιθ. «Εντοπίσαμε όχι μία περιοχή, αλλά πολλές περιοχές σχηματισμού νέφους. Κάθε μακρύ σύννεφο αποτελείται από έναν αριθμό ισχυρών καταιγίδων όπου τα σύννεφα ανεβαίνουν σε υψόμετρο 40 χιλιομέτρων (25 μίλια) σε μερικές ώρες και διαλύονται την επόμενη μισή ώρα. Ο ρυθμός ανάβασης και εξάπλωσης του νέφους υποδηλώνει ότι είμαστε μάρτυρες του σχηματισμού σύννεφων μεταφοράς, πιθανώς παρόμοιου με καταιγίδες, που εξαφανίζονται λόγω βροχοπτώσεων.
«Τις επόμενες ώρες βλέπουμε τα σύννεφα να σχηματίζουν μεγάλες ουρές, δείχνοντας ότι οι ισχυροί δυτικοί άνεμοι απλώνουν τα σύννεφα και μεταφέρουν τα σωματίδια προς τα κάτω χιλιάδες χιλιόμετρα (πάνω από 600 μίλια). Αυτή η λεπτομερής ματιά στη δομή αυτών των νεφών αποκαλύπτει ότι τα σύννεφα εξελίσσονται από μια σειρά από μικρά ενεργά κέντρα σχηματισμού σύννεφων που παρατάσσονται σαν μια άνιση σειρά χαντρών με μήκος 40 μοίρες νότιο γεωγραφικό πλάτος. Αυτές οι εντοπισμένες καταιγίδες προκαλούν μια υγιή βροχή και πολύ μεγάλα σύννεφα, όταν ο άνεμος τις απλώσει. "
Ο Griffith υποστηρίζει ότι είναι απίθανο πολλά ηφαίστεια πάγου, όλα ευθυγραμμισμένα σε 40 μοίρες νότιο γεωγραφικό πλάτος, να σχηματίζουν αυτά τα σύννεφα. Επιπλέον, οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η δραστηριότητα των νεφών σε μηδέν μοίρες μήκους, εάν ηφαιστειακή, δεν φαίνεται να εκτοξεύει αρκετό μεθάνιο για να δημιουργήσει τη ζώνη σύννεφων μέσου γεωγραφικού πλάτους. Τα μικρότερα σύννεφα βρίσκονται στην άκρη του κύριου νέφους σε μηδενικό βαθμό, σημειώνουν. Η ομάδα συμπεραίνει επίσης ότι τα σύννεφα δεν προκαλούνται προφανώς από την παλιρροιακή έλξη του Κρόνου στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα. Δεν βρίσκουν επίσης στοιχεία ότι βουνά και λίμνες μπορεί να προκαλέσουν σύννεφα βουνών ή θαλάσσια σύννεφα, δήλωσε ο Γκρίφιθ.
«Πιστεύουμε ότι δεν είναι τυχαίο ότι το νότιο πολικό κάλυμμα νέφους του Τιτάνα εκτείνεται από τον πόλο έως 40 μοίρες νότιο γεωγραφικό πλάτος - ακριβώς όπου εμφανίζεται η ζώνη σύννεφων μεθανίου», δήλωσε ο Griffith. Οι ερευνητές προτείνουν ότι η παγκόσμια κυκλοφορία μπορεί να προκαλέσει την άνοδο του αέρα σε αυτό το latitutude στον Τιτάνα, καθώς σχηματίζονται σύννεφα σε μια ζώνη γύρω από τον ισημερινό της Γης και βροχή στα νησιά της Καραϊβικής. «Αυτός ο ανερχόμενος αέρας θα έκοβε τον αέρα από την περιοχή του νότιου πολικού από το να αναμιχθεί με την υπόλοιπη ατμόσφαιρα του φεγγαριού, προκαλώντας τη συσσώρευση νέφους και σχηματίζοντας ένα καπάκι πάνω από τον πόλο», πρόσθεσε ο Griffith.
Η θεωρητική μοντελοποίηση υποστηρίζει το συμπέρασμα της ομάδας UA, δήλωσε ο Griffith. Ο Πασκάλ Ράνου και η ομάδα του στο Παρίσι μελέτησαν την κυκλοφορία του Τιτάνα με ένα περίπλοκο και περίπλοκο μοντέλο γενικής κυκλοφορίας. Το μοντέλο του προβλέπει ότι η ηλιακή θέρμανση δημιουργεί φυσικά αυξανόμενο αέρα στον Τιτάνα σε 40 μοίρες νότιο γεωγραφικό πλάτος.
Το επόμενο μυστήριο είναι γιατί τα νότια μεσαία γεωγραφικά πλάτη του Τιτάνα συσσωρεύονται σε μηδέν μοίρες. Δεν υπάρχουν ακόμη στοιχεία που να αποδεικνύουν ότι εμπλέκονται ηφαίστεια, οροσειρές ή παλίρροιες του Κρόνου, είπε ο Griffith. «Αυτό που προκαλεί τη συσσώρευση είναι ασαφές και πιθανότατα περιλαμβάνει άγνωστα χαρακτηριστικά στην επιφάνεια του Τιτάνα που εξακολουθεί να είναι ανεξερεύνητο», δήλωσε ο Griffith.
Οι Griffith, Kursinki και Penteado δημοσιεύουν ένα άρθρο σχετικά με την έρευνά τους στο τεύχος 21 Οκτωβρίου του Science.
Η αποστολή Cassini-Huygens είναι ένα έργο συνεργασίας της NASA, της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος και της Ιταλικής Υπηρεσίας Διαστήματος. Το Jet Propulsion Laboratory, ένα τμήμα του Τεχνολογικού Ινστιτούτου Καλιφόρνιας στην Πασαντένα της Καλιφόρνια, διαχειρίζεται την αποστολή για τη Διεύθυνση Επιστημονικής Αποστολής της NASA, Ουάσιγκτον, D.C. Ο τροχιάς του Cassini και οι δύο ενσωματωμένες κάμερες του σχεδιάστηκαν, αναπτύχθηκαν και συναρμολογήθηκαν στο JPL. Η ομάδα Φασματόμετρο οπτικής και υπέρυθρης χαρτογράφησης εδρεύει στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα στο Tucson.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο Τύπου Πανεπιστημίου της Αριζόνα
