Титан, самая большая луна Сатурна, является в некотором роде самым похожим на Землю миром в солнечной системе, с густой азотной атмосферой, дождями, реками, озерами и морями. Однако под поверхностью может находиться также жидкий водно-аммиачный океан. Теперь, новое исследование предполагает, что Титан похож на Землю и в другом смысле, с слоистой нижней атмосферой, похожей на нашу.
Давно известно, что Титан имеет плотную атмосферу; Вы даже не можете увидеть поверхность из-за густой, похожей на смог верхней дымки, состоящей из углеводородов. Как оказалось, нижняя атмосфера имеет два отдельных слоя; самый низкий слой, как на Земле, известен как пограничный слой, который имеет наибольшее влияние на климат и погоду.
Было много неопределенности относительно природы нижней атмосферы Титана, поэтому ученые разработали трехмерную климатическую модель, чтобы попытаться ответить на эти вопросы - предыдущие данные Voyager 1, Cassini и Huygens привели к противоречивым результатам. Во многом это было связано с тем, что нижняя атмосфера не может наблюдаться непосредственно из-за непрозрачной верхней атмосферы. Новая климатическая модель показывает, что есть два нижних слоя, которые отличаются друг от друга, а также от верхних слоев атмосферы. Самый нижний пограничный слой имеет толщину около 800 метров (2600 футов), в то время как следующий слой имеет глубину около 2 километров (1,2 мили).
По словам Пауло Пентедо из Института астрономии, геофизики и атмосферных наук Университета Сан-Паулу в Бразилии: «Наиболее интересным моментом является то, что их модель показывает наличие двух разных границ, нижняя из которых вызвана ежедневным нагревом и охлаждением. поверхности - и меняющейся по высоте в течение дня - и более высокой, вызванной сезонными изменениями в глобальной циркуляции воздуха ».
Бенджамин Шарне из Французского национального центра научных исследований (CNRS) в Париже и ведущий автор исследования добавляет: «Эта беспрецедентная организация пограничного слоя имеет несколько последствий. Он контролирует циркуляцию атмосферы и характер ветра в нижних слоях атмосферы; он контролирует размер и расстояние между дюнами на Титане; это может означать образование облаков пограничного слоя (метана на Титане). Такие облака, кажется, наблюдались, но не объяснялись ».
Эти различия удивительны, поскольку Титан получает от Солнца гораздо меньше солнечной энергии, чем Земля. Эта солнечная изоляция, которая определяет колебания температуры в атмосфере, на Титане в 1000 раз слабее, чем на Земле. Такая динамичная атмосфера на Титане была неожиданной, но она может содержать подсказки относительно формирования нашей собственной атмосферы. Это также может быть экстраполировано на экзопланеты; если меньший мир, расположенный так далеко от Солнца, может иметь непредвиденные условия, подобные Земле, то сколько экзопланет, которые теперь открыты тысячами, также могут?
Результаты были опубликованы в выпуске от 15 января 2012 года Природоведение.
Из аннотации:
«Мы пришли к выводу, что тропосфера Титана хорошо структурирована и имеет два пограничных слоя, которые управляют характером ветра, расстоянием между дюнами и образованием облаков на малых высотах».
Аннотация и статья здесь. Полная статья доступна за 18 долларов США или по подписке на Природоведение.
