Med letom Titana leta 2006 je vesoljska sonda Cassini zajela nekaj najbolj podrobnih slik največje lune Saturna. Zanimivo je, da te oblačne tvorbe močno spominjajo na tiste, ki jih vidimo v Zemljini lastni polarni stratosferi.
Vendar so, za razliko od Zemljinih, ti oblaki v celoti sestavljeni iz tekočega metana in etana. Glede na neverjetno nizke temperature Titana - minus 185 ° C (-300 ° F) - ne preseneča, da obstaja tako gosta atmosfera tekočih ogljikovodikov ali da morja metana pokrivajo planet.
Kar preseneča, pa je dejstvo, da v tej atmosferi obstajajo tudi kristali metana. Osem let po tem, ko so bile posnete fotografije Titanovega severnega pola, so astronomi ugotovili, da ta regija vsebuje tudi količino metana v ledu.
"Ideja, da bi metanski oblaki lahko tvorili to visoko na Titanu, je povsem nova," je dejala Carrie Anderson, Cassini-jeva znanstvenica iz Nasinega vesoljskega letališkega centra Goddard v Greenbeltu v Marylandu in vodilni avtor študije. "Nihče prej ni menil, da je to mogoče."
Na Titanu so že ugotovili druge stratosferske oblake, vključno z oblaki etana - kemikalije, ki nastane po razpadu metana. Tam so bili tudi nežni oblaki cianoacetilena in vodikovega cianida, ki nastanejo iz reakcij metanskih stranskih produktov z molekuli dušika.
Toda v Titanovi stratosferi so se oblaki zamrznjenega metana verjetno zdeli malo verjetni. Ker troposfera zadrži večino vlage, potrebujejo stratosferski oblaki izjemno mraz. Tudi temperatura stratosfere minus 203 ° C (-333 ° F), ki jo je opazil Cassini, južno od ekvatorja, ni bila dovolj mrzla, da bi se v tem območju atmosfere lahko kondenzirala v led.
Anderson in njen soavtor Goddard Robert Samuelson sta ugotovila, da temperature v Titanovi spodnji stratosferi niso enake na vseh širinah. To je temeljilo na podatkih iz Cassinijevega kompozitnega infrardečega spektrometra in radijskega znanstvenega instrumenta vesoljskega plovila, ki je pokazal, da je bila višinska temperatura v bližini severnega pola veliko hladnejša od temperature južno od ekvatorja.
Izkazalo se je, da je ta temperaturna razlika - kar 6 ° C (11 ° F) - več kot dovolj, da dobimo metanski led.
Druga opažanja Titanovega oblačnega sistema podpirajo ta sklep, na primer, kako se nekatere regije zdijo gostejše od drugih in odkriti večji delci so prave velikosti za metanski led. Potrdili so tudi, da je pričakovana količina metana - 1,5%, kar je dovolj za oblikovanje ledenih delcev - prisotna v spodnji polarni stratosferi.
Še več, opazovanje potrjuje nekatere modele, kako misli, da deluje Titanovo ozračje.
V skladu s tem modelom ima Titan globalni vzorec kroženja, v katerem se topel zrak v poletni polobli dobro dvigne s površine in vstopi v stratosfero ter se počasi poda do zimskega pola. Tam se zračna masa potopi nazaj navzdol, hladi pa se spušča, kar omogoča oblikovanje stratosferskih metanskih oblakov.
"Cassini vztrajno zbira dokaze o tem svetovnem vzorcu kroženja, identifikacija tega novega oblaka metana pa je še en močan pokazatelj, da postopek deluje tako, kot mislimo," je dejal Michael Flasar, Goddardov znanstvenik in glavni raziskovalec za Cassinijev kompozitni infrardeči Spektrometer (CIRS).
Podobno kot zemeljski stratosferski oblaki se je tudi Titanov oblak metana nahajal blizu zimskega pola, nad 65 stopinj severne širine. Anderson in Samuelson ocenjujeta, da bi se lahko ta vrsta oblačnega sistema - ki ga imenujejo metanski oblaki (ali na kratko SIMC) - razvila med 30.000 in 50.000 metrov (98.000 do 164.000 čevljev) na nadmorski višini nad Titanovo površino.
"Titan še naprej navdušuje z naravnimi procesi, podobnimi tistim na Zemlji, vendar vključuje materiale, drugačne od naše vode," je dejal Scott Edgington, Cassinijev namestnik znanstvenik pri projektu Nasinega laboratorija za reaktivni pogon (JPL) v Pasadeni v Kaliforniji. "Ko se bomo približali južnemu zimskemu solsticiju na Titanu, bomo nadalje raziskali, kako se lahko ti procesi tvorjenja oblakov razlikujejo glede na letni čas."
Rezultati te študije so na voljo na spletu v novembrski številki Icarus.
