Χάρη στην αποστολή Cassini και τον ανιχνευτή Huygens, ρίξαμε μια ματιά σε έναν υγρό κόσμο όταν η επιστήμη ρίχνει μια ματιά στο φεγγάρι του Κρόνου, τον Τιτάνα. Αν και η χημική σύνθεση είναι διαφορετική από τη δική μας, ο Τιτάνας εξακολουθεί να έχει παρόμοια χαρακτηριστικά όπως σύννεφα, ομίχλη, βροχή και ακόμη και λίμνες. Ωστόσο, η προέλευση αυτών των λειτουργιών δεν έχει πραγματικά εξηγηθεί μέχρι τώρα.
Οι ερευνητές στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech) δούλεψαν σκληρά στη δημιουργία ενός προγράμματος υπολογιστή με βάση παρατηρήσεις που έγιναν από την απεικόνιση και ραντάρ Cassini που θα μπορούσαν να βοηθήσουν να εξηγήσουν τα μετεωρολογικά πρότυπα του Τιτάνα και τις υγρές επιφανειακές εναποθέσεις. Μια μεγάλη περιέργεια ανακαλύφθηκε το 2009 όταν ο Oded Aharonson, καθηγητής της πλανητικής επιστήμης του Caltech και η ομάδα του επιβεβαίωσαν ότι οι λίμνες του Τιτάνα φάνηκαν να συγκεντρώνονται γύρω από τους πόλους του - κυρίως στο βόρειο ημισφαίριο από ό, τι σε σύγκριση με το νότο - αλλά αυτό δεν είναι το μόνο περιέργεια. Οι περιοχές γύρω από τον ισημερινό υποπτεύονταν ότι ήταν ξηρές, αλλά ο ανιχνευτής Huygens αποκάλυψε περιοχές απορροής και τέσσερα χρόνια αργότερα οι ερευνητές παρατήρησαν ότι ένα σύστημα καταιγίδων παρέχει υγρασία. Χρειάζομαι περισσότερο? Στη συνέχεια, ελέγξτε τα σύννεφα που παρατηρούνται από επίγεια τηλεσκόπια… Συγκεντρώνονται γύρω από το νότιο μεσαίο και υψηλό γεωγραφικό πλάτος κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου στο νότιο ημισφαίριο του Τιτάνα.
«Μπορούμε να παρακολουθούμε για χρόνια και να δούμε σχεδόν τίποτα να συμβαίνει. Αυτό είναι άσχημα νέα για ανθρώπους που προσπαθούν να κατανοήσουν τον μετεωρολογικό κύκλο του Τιτάνα, καθώς όχι μόνο συμβαίνουν πράγματα σπάνια, αλλά τείνουμε να τους χάνουμε όταν συμβαίνουν, γιατί κανείς δεν θέλει να σπαταλήσει χρόνο σε μεγάλα τηλεσκόπια - τα οποία πρέπει να μελετήσετε πού τα σύννεφα είναι και τι τους συμβαίνει - κοιτάζοντας πράγματα που δεν συμβαίνουν ", εξηγεί ο Mike Brown του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech).
Σίγουρος. Οι ερευνητές έχουν εργαστεί σκληρά στη δημιουργία μοντέλων που θα μπορούσαν να εξηγήσουν αυτά τα εξωτικά χαρακτηριστικά καιρού, αλλά τέτοιες εξηγήσεις περιλαμβάνουν θεωρίες εξόδου, όπως τα κρυογονικά ηφαίστεια που εκρήγνυνται ατμοί μεθανίου για να προκαλέσουν σύννεφα. Ωστόσο, οι τελευταίες αποδόσεις υπολογιστή είναι πολύ πιο βασικές - οι αρχές της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας. «Έχουμε μια ενοποιημένη εξήγηση για πολλά από τα παρατηρούμενα χαρακτηριστικά», λέει ο Tapio Schneider, ο καθηγητής περιβαλλοντικής επιστήμης και μηχανικής του Frank J. Gilloon. "Δεν απαιτεί κρύο ηφαίστεια ή κάτι εσωτερικό." Ο Schneider, μαζί με την πτυχιούχο Caltech Sonja Graves, την πρώην μεταπτυχιακή φοιτητή του Caltech Emily Schaller (PhD ’08) και τον Mike Brown, τον καθηγητή Richard and Barbara Rosenberg και καθηγητή της πλανητικής αστρονομίας, δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στο τεύχος του περιοδικού της 5ης Ιανουαρίου. Φύση.
Γιατί αυτά τα δεδομένα διαφέρουν από τα προηγούμενα; Σύμφωνα με τον Schneider, αυτές οι νέες προσομοιώσεις μπόρεσαν να αναπαραγάγουν μοτίβα σύννεφων που ταιριάζουν με τις πραγματικές παρατηρήσεις - μέχρι την κατανομή των λιμνών. «Το μεθάνιο τείνει να συλλέγει σε λίμνες γύρω από τους πόλους, επειδή το φως του ήλιου εκεί είναι πιο αδύναμο κατά μέσο όρο», εξηγεί. «Η ενέργεια από τον ήλιο εξατμίζει συνήθως υγρό μεθάνιο στην επιφάνεια, αλλά επειδή γενικά υπάρχει λιγότερο φως του ήλιου στους πόλους, είναι πιο εύκολο για εκείνο το υγρό μεθάνιο να συσσωρεύεται σε λίμνες». Επειδή ο Τιτάνας έχει μια επιμήκη τροχιά, είναι λίγο πιο μακριά το καλοκαίρι του βόρειου ημισφαιρίου επιτρέποντας μια μεγαλύτερη περίοδο βροχών και συνεπώς μια ισχυρότερη συσσώρευση λιμνών.
Τι γίνεται λοιπόν με καταιγίδες; Κοντά στον ισημερινό, ο Τιτάνας δεν είναι πολύ συναρπαστικός - ή είναι; Αρχικά θεωρήθηκε ότι η περιοχή ήταν σχεδόν σαν έρημος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο όταν ο ανιχνευτής Huygens ανακάλυψε αποδεικτικά στοιχεία σχετικά με την υποτροπή, έγινε φανερό ότι τα υπάρχοντα μοντέλα θα μπορούσαν να είναι λάθος. Φανταστείτε την έκπληξη όταν ο Schaller, ο Brown, ο Schneider και ο τότε μεταδιδακτορικός μελετητής Henry Roe ανακάλυψαν καταιγίδες σε αυτήν την υποτιθέμενη άνυδρη περιοχή το 2009! Κανείς δεν μπορούσε να το καταλάβει και τα προγράμματα δεν έκαναν τίποτα περισσότερο από την πρόβλεψη μιας βροχής. Με το νέο μοντέλο, δυνατές βροχές έγιναν πιθανές. «Βρέχει πολύ σπάνια σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη», λέει ο Schneider. "Αλλά όταν βρέχει, χύνει."
Λοιπόν, τι άλλο κάνει το νέο μοντέλο υπολογιστή καιρού Titan ακόμα πιο μοναδικό; Αυτή τη φορά τρέχει για 135 χρόνια Τιτάνα και συνδέει τις λίμνες μεθανίου - και πώς διανέμεται το μεθάνιο - με την ατμόσφαιρά του. Σύμφωνα με την έρευνα, αυτό ταιριάζει με τις τρέχουσες καιρικές παρατηρήσεις του Τιτάνα και θα βοηθήσει στην πρόβλεψη του τι θα μπορούσε να δει τα επόμενα χρόνια. Η πραγματοποίηση δοκιμαστικών προβλέψεων είναι «μια σπάνια και όμορφη ευκαιρία στις πλανητικές επιστήμες», λέει ο Schneider. "Σε λίγα χρόνια, θα ξέρουμε πόσο σωστά ή λάθος είναι."
«Αυτή είναι μόνο η αρχή», προσθέτει. "Έχουμε τώρα ένα εργαλείο για να κάνουμε νέα επιστήμη, και υπάρχουν πολλά που μπορούμε να κάνουμε και να κάνουμε."
Πρωτότυπη ιστορία Πηγή: Δελτίο Τύπου του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια. Για περαιτέρω ανάγνωση: Οι επιστήμονες του Caltech ανακαλύπτουν καταιγίδες στους τροπικούς του Τιτάνα.
