Lažne slike Titana, ki jih je dobil Cassini-Huygens vizualni infrardeči spektrometer. Kreditna slika: Kliknite za povečavo
S pomočjo nedavnih opazovanj Cassinija, Huygena in Zemlje so znanstveniki lahko ustvarili računalniški model, ki razlaga nastanek več vrst etana in metana na oblakih Titana.
Na Titanu, največji luči Saturna, so bili v zadnjem času opaženi oblaki z gosto meglico z uporabo skoraj infrardeče spektroskopije in slik južnega pola ter zmernih regij blizu 40? Južno. Nedavna opažanja zemeljskih teleskopov in vesoljskega plovila NASA / ESA / ASI Cassini zdaj omogočajo vpogled v klimatologijo oblakov.
Evropska ekipa pod vodstvom Pascala Rannoua iz storitve Aeronomie, IPSL Universite de Versailles-St-Quentin, Francija, je razvila splošni model kroženja, ki pari dinamiko, meglico in fiziko oblakov, da preučuje klimo Titan in nam omogoča razumevanje, kako nastanejo glavne značilnosti oblaka, ki jih opazimo.
Ta podnebni model znanstvenikom omogoča tudi napovedovanje porazdelitve oblakov za celotno leto Titana (30 kopenskih let), zlasti pa v naslednjih letih opazovanj Cassinija.
Misije Voyager v zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja so prve navedbe o kondenzatnih oblakih na Titanu. Zaradi hladnih temperatur v lunini atmosferi (tropopavza) smo predvidevali, da se bo večina organskih kemikalij, ki se tvorijo v zgornji atmosferi s fotokemijo, kondenzirala v oblake. Metan bi se kondenziral tudi na velikih nadmorskih višinah, saj so ga prenašali s površine.
Od takrat je bilo ustvarjenih več enodimenzionalnih modelov Titanove atmosfere, vključno s prefinjenimi mikrofizičnimi modeli, ki so napovedovale tvorbo kapljic etana in metana. Podobno je bil cikel metana ločeno proučen v krožnem modelu, vendar brez mikrofizike v oblaku.
Te študije so na splošno ugotovile, da se metanski oblaki lahko sprožijo, ko se zračne parcele ohladijo, ko se premikajo navzgor ali od ekvatorja do pola. Vendar ti modeli komaj zajamejo natančne podrobnosti metenskih in etanskih oblačnih ciklov.
Skupina Rannou je storila združitev mikrofizičnega modela v oblaku v splošni model kroženja. Skupina lahko zdaj ugotovi in razloži nastanek več vrst etana in metana, vključno z južnim polarnim in sporadičnim oblakom v zmernih regijah, zlasti pri 40? S na poletni polobli.
Znanstveniki so ugotovili, da se predvidene fizične lastnosti oblakov v njihovem modelu dobro ujemajo z nedavnimi opazovanji. Metanski oblaki, ki so jih opazili do danes, se pojavljajo na mestih, kjer v svojem modelu predvidevajo vzhodne zračne gibe.
Opaženi južni polarni oblak se pojavi na vrhu določene „Hadleyjeve celice“ ali mase navpično krožečega zraka, točno tam, kjer je predvideno na južnem polu na nadmorski višini približno 20–30 kilometrov.
Ponavljajoči se veliki conski (vzdolžni smeri) oblaki pri 40? S ter linearni in diskretni oblaki, ki se pojavljajo na nižjih širinah, so tudi korelirani z naraščajočim delom podobne cirkulacijske celice v troposferi, medtem ko manjši oblaki na nizkih širinah, podobni linearnim in diskretnim oblakom, ki jih že opazi Cassini, raje ustvarijo procesi mešanja.
"Oblaki v našem krožnem modelu so nujno poenostavljeni glede na resnične oblake, vendar glavne značilnosti oblaka napovedujejo, da bodo v resnici našli nasprotje.
"V skladu s tem naš model proizvaja oblake na mestih, kjer oblake dejansko opazimo, hkrati pa napoveduje tudi oblake, ki jih še nismo ali jih še nismo opazili," je dejal Pascal Rannou.
Zdi se, da je Titanov vzorec oblakov podoben vzorcu glavnih oblakov na Zemlji in Marsu. Zmedeni oblaki pri 40? S proizvajajo naraščajoče veje Hadleyjeve celice, tako kot tropski oblaki so v medtropskem konvergenčnem območju (ITCZ), kot na Zemlji in Marsu.
Polarni oblaki - ki jih proizvajajo "polarne celice" - so podobni tistim, ki nastajajo na srednjih širinah na Zemlji. Po drugi strani se oblaki pojavljajo le na nekaterih dolžinah. To je posebnost oblakov Titana in je lahko posledica učinka Saturna plimovanja. Dinamični izvor porazdelitve oblakov na Titanu je enostavno preizkusiti.
Napoved oblačnosti za prihodnja leta bomo primerjali z opazovanji Cassinija in zemeljskih teleskopov. Konkretni dogodki bodo zagotovo dokazali vlogo kroženja pri distribuciji v oblaku.
Izvirni vir: portal ESA
