Сатурнский Лунный Титан. Изображение предоставлено NASA / JPL / SSI. Нажмите, чтобы увеличить.
Ученые из Университета Аризоны говорят, что своеобразные облака в средних широтах в южном полушарии Титана могут образовываться так же, как отдельные полосы облаков образуются на экваторе Земли.
«Погода на Титане сильно отличается от погоды на Земле», - сказала адъюнкт-профессор UA Кейтлин Гриффит. «Если вы прошли мимо линии широты минус 40 градусов, вы можете быть залиты жидким природным газом. Если вы решили посетить южный полюс Титана, вы можете столкнуться с штормом размером с ураган, который также состоит из метана, более известного как природный газ », - сказал Гриффит. «В противном случае, не ожидайте облаков на Титане».
Прогноз погоды Титана оставался неизменным в течение многих лет, и это сбивает с толку ученых. Они не понимают, почему облака в тысячу миль простираются над умеренной широтой.
«Представьте, как любопытно было бы, если бы за пределами полюсов Земли облака существовали только на широте, которая пересекает Новую Зеландию, Аргентину и Чили», - сказал Гриффит. «Кроме того, Генри Роу (из Калифорнийского технологического института) и его коллеги обнаруживают, что большинство этих своеобразных облаков собираются в ноль градусов и 90 градусов долготы, аналогично долготам Земли к юго-западу и юго-востоку от мыса Доброй Надежды», - добавила она. ,
По словам Гриффита, сильно локализованная природа облаков предполагает, что они имеют какое-то отношение к поверхности Титана. Ученые считают, что ледяные вулканы должны выпускать метан - газ, который конденсируется в виде облаков - в туманную, в основном азотную атмосферу Титана. В противном случае атмосферный метан на Луне исчез бы миллиарды лет назад, потому что метан разрушается ультрафиолетовым солнечным светом.
Гриффит, Пауло Пентедо и Роберт Курсински из Лунной и Планетарной Лаборатории UA изучали происхождение облаков, анализируя высоту и толщину облаков, используя изображения с визуального и инфракрасного картографического спектрометра Кассини (VIMS). Этот инструмент входит в набор инструментов на космическом корабле Кассини, вращающемся вокруг Сатурна. Он измеряет свет на 256 различных длинах волн. Гриффит является членом команды VIMS из УА, которую возглавляет Роберт Браун из Лунной и Планетарной лаборатории УА. Гриффит и ее коллеги проанализировали изображения, которые дали им трехмерное изображение облака и фильм из шести кадров, который показывает, как оно развивалось в течение трех часов.
«Структура облаков оказывается сложной», - сказал Гриффит. «Мы обнаружили не один регион, а много областей образования облаков. Каждое длинное облако состоит из нескольких сильных штормов, где облака поднимаются на высоту 40 километров (25 миль) за пару часов и рассеиваются в следующие полчаса. Скорость подъема и рассеивания облаков говорит о том, что мы являемся свидетелями образования конвективных облаков, которые, вероятно, похожи на грозы, которые исчезают из-за осадков.
«В течение следующих нескольких часов мы видим, как облака образуют длинные хвосты, что указывает на то, что сильные западные ветры растягивают облака и переносят частицы по ветру на тысячу километров (более 600 миль). Этот подробный взгляд на структуру этих облаков показывает, что облака развиваются из множества небольших активных центров образования облаков, выстроенных в линию как неровная нить из бисера длиной 40 градусов южной широты. Эти локальные штормы вызывают здоровый дождь и очень длинные облака, как только их вытянул ветер ».
Гриффит утверждает, что невероятно, что многие ледяные вулканы, все выровненные на 40 градусов южной широты, образуют эти облака. Кроме того, по оценкам ученых, активность облаков на нулевой долготе, если она вулканическая, не извергает достаточно метана для создания полосы облаков в средних широтах. Они отмечают, что более мелкие облака на самом деле лежат против основного облака с нулевой градусов по долготе. Команда также пришла к выводу, что облака явно не вызваны приливным воздействием Сатурна на атмосферу Титана. Они также не находят доказательств того, что горы и озера могут вызвать горные облака или морские облака, сказал Гриффит.
«Мы считаем, что не случайно южно-полярная шапка смога Титана простирается от полюса до 40 градусов южной широты - именно там, где появляется полоса метановых облаков», - сказал Гриффит. Исследователи предполагают, что глобальная циркуляция может вызвать рост воздуха в этой точке на Титане, подобно тому, как облака образуют полосу вокруг экватора Земли и дожди на островах Карибского бассейна. «Такой восходящий воздух отрезал бы воздух от южной полярной области от смешения с остальной атмосферой луны, заставляя смог накапливаться и формировать крышку над полюсом», - добавил Гриффит.
Теоретическое моделирование поддерживает заключение команды UA, сказал Гриффит. Паскаль Рану и его группа в Париже изучали обращение Титана с помощью сложной и сложной модели общего обращения. Его модель предсказывает, что солнечное отопление естественным образом создает восходящий воздух на Титане в 40 градусах южной широты.
Следующая загадка заключается в том, почему южные среднеширотные облака Титана сгруппированы с нулевой долготой. По словам Гриффита, пока нет никаких доказательств того, что в этом участвуют вулканы, горные цепи или приливы Сатурна. «Что вызывает группировку, неясно, и, вероятно, связано с неизвестными объектами на еще неисследованной поверхности Титана», - сказал Гриффит.
Гриффит, Курсинки и Penteado публикуют статью о своих исследованиях в выпуске Science от 21 октября.
Миссия Кассини-Гюйгенс - совместный проект НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства. Лаборатория реактивного движения, подразделение Калифорнийского технологического института в Пасадене, Калифорния, управляет миссией Дирекции научной миссии НАСА, Вашингтон, округ Колумбия. Орбитальный аппарат Кассини и его две бортовые камеры были спроектированы, разработаны и собраны в лаборатории JPL. Команда спектрометра визуального и инфракрасного картографирования базируется в Университете Аризоны в Тусоне.
Первоисточник: Выпуск новостей Университета Аризоны
