Sonda Cassini NASA niedawno odkryła masywne nagromadzenie lodu w kształcie chmury na południowym biegunie księżyca Saturna, Tytana. Takie zjawisko nigdy wcześniej nie było obserwowane.
Ta funkcja została już zauważona, ponieważ zdecydowała się przypisać do części systemu chmur, znanego jako Południowy wir polarny. Naukowcy sugerują, że zima na południowej półkuli Tytana będzie jeszcze zimniejsza niż pierwotnie przewidywano.
„Początkowo sygnał atmosferyczny był całkowicie stabilny, a następnie BOOM zaczął gwałtownie rosnąć, co wskazuje na pojawienie się zupełnie nowej chmury” - powiedziała naukowiec Carrie Anderson, która śledzi prace Cassiniego z Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland. „Byłem tak podekscytowany, że po prostu wypadłem z krzesła”.
Anderson zaprezentował sondzie Cassney nowe wyniki podczas briefingu, który odbył się 11 listopada na 47. dorocznym spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Planetary Sciences w Oxen Hill w stanie Maryland. Omówiła to również podczas porannej konferencji tego samego dnia.
Ice Clouds
Titan jest jednym z najbardziej interesujących pod względem naukowym satelitów Saturna. Ma gęstą atmosferę, w której azot jest najbardziej dominujący. Jest to jedyny obiekt kosmiczny w naszym Układzie Słonecznym, z wyjątkiem Ziemi, która ma stabilną płynną powłokę na swojej powierzchni. Ale tak zwane „morze” Tytana składa się tylko z etanu i metanu, ale bez wody. Wielu naukowców uważa ten księżyc za jeden z najbardziej odpowiednich do ewentualnego obcego życia poza Ziemią, ponieważ istnieją pewne dowody na to, że mogą istnieć inne organizmy wcześniej nieznane nauce.
Tytan może również pochwalić się własnymi chmurami w gęstych warstwach atmosfery. Znajdują się one całkowicie na różnych poziomach: niektóre leżą blisko powierzchni księżyca, a niektóre całkowicie ponad niebem. W 2012 r. Naukowcy odkryli, że szczyt jednej z „wysokich” chmur Tytana znajduje się na wysokości około 300 km lub 186 mil od południowego bieguna księżyca w stratosferze. Jest to najbardziej stabilna część atmosfery poza aktywną warstwą „pogody”.
„To tylko szczyt ogromnej warstwy stratosferycznej systemu chmur, który tworzy najbardziej olbrzymią„ zimową ”chmurę bieguna południowego” - powiedział Anderson.
Druga ogromna chmura, niedawno utworzona, została już zauważona, leżąc zauważalnie niżej w atmosferze. Naukowcy badali skład chmury za pomocą kompozytowego spektrometru na podczerwień wbudowanego w komiks Cassini i przeprowadzili eksperymenty laboratoryjne na samym Tytanie.
Zespół jest całkowicie przekonany, że składa się wyłącznie ze związków wodoru, węgla i azotu. Wszystkie elementy okresowo zmieniają swój stan, przechodząc od cieczy do gazu i odwrotnie, w zależności od temperatury. Skład podobnej chmury, odkryty w 2012 roku, zmienia się dość często w stosunku do liczby elementów, tworząc całkowicie nową formację.
Ten obraz wykonany w 2012 r. Pokazuje zmiany atmosferyczne na południowym biegunie Tytana. Kamera Cassiniego widziała tę imponującą chmurę unoszącą się na wysokości około 186 mil (300 kilometrów).
„Nasza chmura jest nowa. Jest zupełnie inna w porównaniu z poprzednią” - powiedział Anderson.
Proces zamrażania
Nowo utworzona chmura znajduje się znacznie niżej (na wysokości około 200 km lub 124 mile od powierzchni). Jest to bardzo nietypowe dla takiego masywnego obiektu. Są przypuszczenia, że temperatura pod nim na Tytanie jest nawet niższa niż minus 150 stopni Celsjusza lub 238 stopni Fahrenheita. Tutaj istnieje znacząca różnica w porównaniu z danymi z 2012 roku.
Na Ziemi powstają przez odparowanie wody do atmosfery. Przy wystarczająco wysokich temperaturach para wodna skrapla się w chmury. Ostatecznie opady deszczu powracają również na powierzchnię przez deszcz. Większość chmur węglowodorowych księżycowego Tytana tworzy się w podobny sposób.
Ale zupełnie inna historia z biegunami. Tam cyrkulacja atmosferyczna ruchu gazów następuje z ciepłej półkuli wiosennej (obecnie z półkuli północnej) do zimniejszej - południowej. Kiedy gazy docierają do obszaru kluczowego, schodzą, zderzając się z zimnymi temperaturami. Niektóre z nich mogą tworzyć deszcz, a inne mogą zamarzać na różnych warstwach atmosfery. Cassini przybył na Saturna w 2004 roku w środku zimy w północnym regionie polarnym. Misja statku kosmicznego powinna zakończyć się we wrześniu 2017 r., Po czym wróci do Ziemi.
Lodowe chmury wokół bieguna północnego znikają wraz z nadejściem wiosny. W tej chwili nowe chmury zaczynają formować się tylko na biegunie południowym. Ogólne wskaźniki pokazują, że kierunek cyrkulacji atmosferycznej ruchu gazów Tytana powoli się zmienia.
Zmiana kierunku wskazuje, że świeże organiczne opary w atmosferze wychodzą na powierzchnię i zaczynają oddziaływać z chmurami. Zwiększona liczba tych gazów oznacza, że większość z nich dociera na powierzchnię, będąc już schłodzonymi na swojej drodze. To chłodzenie prowadzi do powstawania nowych chmur. W ten sposób cykl trwa.
Według Andersona ogólny spadek temperatury ostrzega naukowców, że południowa zima na Tytanie będzie jedną z najpoważniejszych.
