Το μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου, ο Τιτάνας, είναι ένα μυστηριώδες μέρος. και όσο περισσότερα μαθαίνουμε γι 'αυτό, τόσο περισσότερες εκπλήξεις φαίνεται να έχει. Εκτός από το μοναδικό σώμα πέρα από τη Γη που έχει πυκνή ατμόσφαιρα πλούσια σε άζωτο, έχει επίσης λίμνες μεθανίου στην επιφάνειά της και σύννεφα μεθανίου στην ατμόσφαιρά της. Αυτός ο υδρολογικός κύκλος, όπου το μεθάνιο μετατρέπεται από ένα υγρό σε αέριο και πάλι πίσω, μοιάζει πολύ με τον κύκλο νερού εδώ στη Γη.
Χάρη στη NASA / ESA Cassini-Huygenαποστολή, η οποία ολοκληρώθηκε στις 15 Σεπτεμβρίου όταν το σκάφος συντρίβει στην ατμόσφαιρα του Κρόνου, έχουμε μάθει πολλά για αυτό το φεγγάρι τα τελευταία χρόνια. Το τελευταίο εύρημα, το οποίο έγινε από μια ομάδα πλανητών επιστημόνων και γεωλόγων της UCLA, έχει να κάνει με τις καταιγίδες με βροχή μεθανίου του Τιτάνα. Παρόλο που είναι σπάνιο φαινόμενο, αυτές οι καταιγίδες μπορεί προφανώς να γίνουν μάλλον ακραίες.
Η μελέτη που περιγράφει λεπτομερώς τα ευρήματά τους, με τίτλο «Περιφερειακά μοτίβα ακραίας βροχόπτωσης στον Τιτάνα, συνεπές με την παρατηρούμενη κατανομή ανεμιστήρων του αλλού,», εμφανίστηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Φύση Geosciencμι. Με επικεφαλής τον Saun P. Faulk, μεταπτυχιακό φοιτητή στο Τμήμα Γης, Πλανητικών και Διαστημικών Επιστημών της UCLA, η ομάδα διεξήγαγε προσομοιώσεις των βροχοπτώσεων του Τιτάνα για να προσδιορίσει πόσο ακραία καιρικά φαινόμενα έχουν διαμορφώσει την επιφάνεια του φεγγαριού.
Αυτό που βρήκαν ήταν ότι οι ακραίες καταιγίδες μεθανίου μπορεί να αποτυπώσουν την παγωμένη επιφάνεια του φεγγαριού με τον ίδιο τρόπο που οι ακραίες καταιγίδες σχηματίζουν τη βραχώδη επιφάνεια της Γης. Στη Γη, οι έντονες καταιγίδες παίζουν σημαντικό ρόλο στη γεωλογική εξέλιξη. Όταν οι βροχοπτώσεις είναι αρκετά έντονες, οι καταιγίδες μπορούν να προκαλέσουν μεγάλες ροές νερού που μεταφέρουν ιζήματα σε χαμηλές εκτάσεις, όπου σχηματίζει κωνικά χαρακτηριστικά γνωστά ως αλλουβιακοί ανεμιστήρες.
Κατά τη διάρκεια της αποστολής του, το Κασίνι Ο orbiter βρήκε στοιχεία παρόμοια χαρακτηριστικά στον Τιτάνα χρησιμοποιώντας το όργανο ραντάρ του, το οποίο υποδηλώνει ότι η επιφάνεια του Τιτάνα μπορεί να επηρεαστεί από έντονες βροχοπτώσεις. Ενώ αυτοί οι θαυμαστές είναι μια νέα ανακάλυψη, οι επιστήμονες μελετούν την επιφάνεια του Τιτάνα από τότε που ο Cassini έφτασε για πρώτη φορά στο σύστημα του Κρόνου το 2006. Εκείνη την εποχή, έχουν σημειώσει πολλά ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά.
Σε αυτούς περιλαμβάνονται οι τεράστιοι αμμόλοφοι που κυριαρχούν στα χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη του Τιτάνα και οι λίμνες και οι θάλασσες του μεθανίου που κυριαρχούν σε υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη - ιδιαίτερα γύρω από τη βόρεια πολική περιοχή. Οι θάλασσες - Kraken Mare, Ligeia Mare και Punga Mare - έχουν μήκος εκατοντάδων χιλιομέτρων και βάθους έως και εκατοντάδων μέτρων και τροφοδοτούνται από διακλαδισμένα κανάλια που μοιάζουν με ποτάμια. Υπάρχουν επίσης πολλές μικρότερες, ρηχότερες λίμνες που έχουν στρογγυλεμένες άκρες και απόκρημνους τοίχους και βρίσκονται γενικά σε επίπεδες περιοχές.
Σε αυτήν την περίπτωση, οι επιστήμονες της UCLA διαπίστωσαν ότι οι αλλουβιακοί ανεμιστήρες βρίσκονται κυρίως μεταξύ 50 και 80 μοιρών σε γεωγραφικό πλάτος. Αυτό τους φέρνει κοντά στο κέντρο του βόρειου και του νότιου ημισφαιρίου, αν και λίγο πιο κοντά στους πόλους από τον ισημερινό. Για να δοκιμάσει πώς οι καταιγίδες του Τιτάνα θα μπορούσαν να προκαλέσουν αυτές τις λειτουργίες, η ομάδα UCLA βασίστηκε σε προσομοιώσεις υπολογιστών του υδρολογικού κύκλου του Τιτάνα.
Αυτό που βρήκαν ήταν ότι ενώ η βροχή συσσωρεύεται κυρίως κοντά στους πόλους - όπου βρίσκονται οι μεγάλες λίμνες και οι θάλασσες του Τιτάνα - οι πιο έντονες καταιγίδες βροχής εμφανίζονται κοντά σε γεωγραφικό πλάτος 60 μοιρών. Αυτό αντιστοιχεί στην περιοχή όπου οι αλλουβιακοί θαυμαστές είναι πιο συγκεντρωμένοι και δείχνει ότι όταν ο Τιτάνας βιώνει βροχοπτώσεις, είναι αρκετά ακραίο - σαν μια εποχιακή βροχή.
Όπως ανέφερε ο Jonathan Mitchell - αναπληρωτής καθηγητής της πλανητικής επιστήμης της UCLA και ανώτερος συγγραφέας της μελέτης - αυτό δεν είναι διαφορετικό με κάποια ακραία καιρικά φαινόμενα που βιώθηκαν πρόσφατα εδώ στη Γη. «Οι πιο έντονες καταιγίδες μεθανίου στο κλιματικό μας μοντέλο ρίχνουν τουλάχιστον ένα πόδι βροχής την ημέρα, που πλησιάζει αυτό που είδαμε στο Χιούστον από τον τυφώνα Harvey αυτό το καλοκαίρι», είπε.
Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι στον Τιτάνα, οι καταιγίδες μεθανίου είναι μάλλον σπάνιες, εμφανίζονται λιγότερο από μία φορά ανά έτος Τιτάνα - η οποία λειτουργεί σε 29 και μισή γη χρόνια. Όμως, σύμφωνα με τον Mitchell, ο οποίος είναι επίσης ο κύριος ερευνητής της ερευνητικής ομάδας TCL του Μοντέλου για το κλίμα, αυτό είναι συχνότερα από ό, τι περίμεναν. «Θα νόμιζα ότι αυτά θα ήταν γεγονότα κάποτε της χιλιετίας, αν και αυτό», είπε. «Αυτό λοιπόν αποτελεί έκπληξη.»
Στο παρελθόν, κλιματικά μοντέλα του Τιτάνα έχουν δείξει ότι το υγρό μεθάνιο γενικά συγκεντρώνεται πιο κοντά στους πόλους. Ωστόσο, καμία προηγούμενη μελέτη δεν έχει διερευνήσει πώς η βροχόπτωση μπορεί να προκαλέσει μεταφορά ιζήματος και διάβρωση, ή να δείξει πώς αυτό θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει διάφορα χαρακτηριστικά που παρατηρούνται στην επιφάνεια. Ως αποτέλεσμα, αυτή η μελέτη υποδηλώνει επίσης ότι οι περιφερειακές διακυμάνσεις των επιφανειακών χαρακτηριστικών θα μπορούσαν να προκληθούν από περιφερειακές διακυμάνσεις των υετών.
Επιπλέον, αυτή η μελέτη αποτελεί ένδειξη ότι η Γη και ο Τιτάνας έχουν ακόμη περισσότερα κοινά από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως. Στη Γη, οι αντιθέσεις στη θερμοκρασία είναι αυτές που οδηγούν σε έντονα εποχικά καιρικά φαινόμενα. Στη Βόρεια Αμερική, οι ανεμοστρόβιλοι εμφανίζονται κατά τις αρχές έως τα τέλη της άνοιξης, ενώ οι χιονοθύελλες εμφανίζονται κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Εν τω μεταξύ, οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στον Ατλαντικό Ωκεανό προκαλούν σχηματισμό τυφώνων μεταξύ του καλοκαιριού και του φθινοπώρου.
Ομοίως, φαίνεται ότι στον Τιτάνα, σοβαρές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και της υγρασίας είναι αυτό που προκαλεί ακραίες καιρικές συνθήκες. Όταν ψυχρότερος, υγρότερος αέρας από τα υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη αλληλεπιδρά με θερμότερο, ξηρότερο αέρα από τα χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη, προκύπτουν έντονες καταιγίδες. Αυτά τα ευρήματα είναι επίσης σημαντικά όταν πρόκειται για άλλα σώματα στο Ηλιακό μας Σύστημα που έχουν αλλουβιακούς ανεμιστήρες πάνω τους - όπως ο Άρης.
Στο τέλος, η κατανόηση της σχέσης μεταξύ βροχοπτώσεων και πλανητικών επιφανειών θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες γνώσεις σχετικά με τον αντίκτυπο που έχει η κλιματική αλλαγή στη Γη και στους άλλους πλανήτες. Αυτές οι γνώσεις θα μπορούσαν επίσης να μας βοηθήσουν να μετριάσουμε τις επιπτώσεις που έχει εδώ στη Γη, όπου οι αλλαγές είναι μόνο αφύσικες, αλλά και ξαφνικές και πολύ επικίνδυνες.
Και ποιος ξέρει; Κάποια στιγμή, θα μπορούσε ακόμη και να μας βοηθήσει να αλλάξουμε τα περιβάλλοντα σε άλλους πλανήτες και σώματα, καθιστώντας τα πιο κατάλληλα για μακροχρόνια ανθρώπινη εγκατάσταση (γνωστός και ως terraforming)!
