På Saturns Måne Titan

0
172

NASAS Cassini cover af ændringen af sæsoner, da den fanget skyer koncentreret nær ækvator af Saturns største måne, Titan, den Okt. 18, 2010.
Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

Når billeder viste et stort område nær ækvator af Titan på mystisk vis mørkere og derefter vokse lettere inden for et par uger, forskere vidste, at noget stort var ved at ske på Saturns største måne. Men hvad de fandt var noget, de ikke kan forvente: en metan regnvejr i en region af Titan, som menes at være dækket af store, tørre klitter.

Mens de store månen er kendt for at have metan søer i nord og syd poler, forskerne mente, Titan ‘s ækvatoriale regionen, var for det meste tørt, men den sandsynlige årsag til, at mørket var fast besluttet på at være et udbrud af skyer og metan regn — hvilket tyder på Titan’ s ækvator har en regntid. [Fotos: Ringe og Måner af Saturn]

De fotos, der er taget af NASAS Cassini i September. 27, 2010, viste et fald i lysstyrke over et område, der måler over 1.200 miles (til 2.000 kilometer lang og 62 miles (100 km) bred.

Områdets system af klitter og udtørret flodleje-lignende kanaler der er generelt menes at være resterne af en vandrig Titan klima hundreder af tusinder af år i fortiden, sagde Elizabeth Skildpadde, en forsker ved Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Md., og der er hovedforfatter på den nye undersøgelse.

“Polakkerne er de eneste steder, vi har set væske i form af søer og hav, og vi har set cloud aktivitet på sydpolen, men det var rigtig spændende var det at se denne aktivitet ved den ækvatoriale breddegrader, der er overvejende golde,” fortalte Skildpadden SPACE.com.

Forskningen er beskrevet i morgendagens udgave (Marts 18) af tidsskriftet Science.

Andre muligheder er udelukket

Skildpadde og hendes kolleger undersøgte andre forklaringer på den mørke set i Cassini ‘ s billeder, herunder stærke windstorms og vulkansk aktivitet. Gennem deres analyser, men forskerne fandt, at virkningerne af eventuelle windstorms og vulkansk aktivitet på Titan ikke var i overensstemmelse med de ændringer, der er observeret over et så stort område.

“De ændringer, der fandt sted indenfor to uger, og vindhastigheden, at der ville være behov for at transportere materiale, der langt i denne tid er bare ikke forventes at være fælles på Titan,” Skildpadde sagde. “Det var alsovery svært at forklare med vulkanske processer. Den enkleste forklaring er, at det bare regnede på overfladen og kunne måske have været nok til at oversvømme eller dam i nogle områder.”

Denne store metan storm fandt sted omkring den tid, equinox, Skildpadde sagde, hvilket tyder på Titan oplevelser sæsonmæssige ændringer i vejr mønstre, med skyer på høje breddegrader nær sydpolen bevæger sig på tværs af ækvator og i sidste ende op til den nordlige halvkugle som årstiderne skifter.

Disse observationer bekræftede nogle af de eksisterende atmosfæriske modeller af Titan, men resultaterne også hjælpe forskerne til bedre at forstå det klima af satellittens ækvatoriale område.

“Det var forventet, at der kan være sæsonbestemte ændringer i vejr mønster, men vi vidste ikke med sikkerhed, om det regn der var sket i fortiden, for at skabe de kanaler, eller hvis det er faktisk fandt sted lige nu,” Skildpadde sagde. “Hvad disse observationer peger på, er, at det forekommer i sæsonen, og nu er det sæson for når det regner på ækvator.”

Overskyet med regn. Forenklet den globale atmosfæriske cirkulation og nedbør mønster på Titan og Jorden. Mest nedbør forekommer på intertropical convergence zone, eller ITCZ, hvor luften stiger til vejrs som et resultat af konvergens af overfladen vind fra nordlige og sydlige retninger. Titan ‘ s ITCZ tidligere var nær sydpolen (A), men er i øjeblikket på vej til nordpolen (B). Den sæsonbetinget migration af ITCZ på Jorden er meget mindre (C og D). Dette billede vises i et Perspektiv af Tetsuya Tokano med titlen, “Nedbør Klimatologi på Titan.”
Kredit: P. Huey/Videnskab © 2011 AAAS

Regn på Titan

Resultaterne tegner et klarere billede af Titan ‘ s generelle klima.

“En anden spekulation var, at ækvatoriale nedbør forekommer meget episodisk i uforudsigelige intervaller,” siger Tetsuya Tokano, en planetarisk forsker ved Universitetet i Köln, i Tyskland, der skrev et Overslag artikel, der vises i tidsskriftet sideløbende med undersøgelsen. “Men de nye resultater tyder på, at de tropiske regnskyl opstår mere regelmæssigt med den sæsonmæssige cyklus, selv om intervallet mellem to på hinanden følgende våde årstider er lang — over 15 år — på grund af Saturns lange omløbstid omkring solen.”

Denne lange omløbstid gør at studere, nedbør og sæsonbestemte ændringer på Titan særligt vanskelige.

Længden af et år på Titan, og resten af Saturn-systemet svarer nogenlunde til 29 Jorden år, så Cassini ‘ s observationer af Titan fra 2004 til 2010 span kun omkring en fjerdedel af den tid. Desuden, Cassini-sonden, der kredser om Saturn, ikke overvåge Titan på fuld tid, men relæer billeder af månen med jævne mellemrum.

“Når Cassini fik der, var det for sent sydlige sommer, så nogenlunde svarer til slutningen af januar på Jorden,” Skildpadde sagde. “Den nordlige forårsjævndøgn var i August 2009, så nu er vi lidt af det tilsvarende i begyndelsen eller midten af April.”

Dette betyder, at Titan er, der oplever noget lignende til den legendariske April brusere. Men hvis den atmosfæriske modeller gælder, nedbør bør i sidste ende gå op i Titan ‘ s nordlige halvkugle, som årstiderne skifter.

“Equatorial nedbør forventes at forekomme nær jævndøgn,” fortalte Tokano SPACE.com. “Regn bælte, og samtidig være intermitterende, svinger mellem syd-og nordpolen, så hvert område på Titan kunne opleve regn i løbet af en Titan år.”

Skildpadde og hendes kolleger vil fortsætte med at se ændringerne i Titan ‘s klima i de kommende måneder, især på udkig for at se, om den nedbør, der rejser ind i Titan’ s nordlige halvkugle, som forudsagt af atmosfæriske modeller.

“Vi vil være meget ivrig efter at se, om vi får mere low-latitude storme,” Skildpadde sagde. “Vi har fortsat med at se Titan hver uge eller så. Vi har ikke set nogen større cloud udbrud siden da, og vi er meget spændte på at se, hvor hurtigt en progression i det nordlige breddegrader forekommer. De fleste modeller forudser, skyer i midten af breddegrader på den nordlige halvkugle, så vi er spændt på at se, om de, i virkeligheden, gør afhente.”

Du kan følge SPACE.com personale forfatter Denise Chow på Twitter @denisechow. Følg SPACE.com for det nyeste inden for rumforskning og-efterforskning nyheder på Twitter @Spacedotcom og på Facebook.

Redaktørens Anbefalinger

  • Fremragende Saturn: Ringe, Kugler og Strittende Eger

  • Fotos: Ringe og Måner af Saturn

  • Infografik: Indvendige Gas-Gigant Saturn