Благодаря миссии Кассини и исследованию Гюйгенса мы увидели влажный мир, когда наука взглянула на луну Сатурна, Титан. Хотя химический состав отличается от нашего, Титан все еще имеет такие же особенности, как облака, туман, дождь и даже озера. Однако происхождение этих функций до сих пор не было хорошо объяснено.
Исследователи из Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт) усердно работали над созданием компьютерной программы, основанной на наблюдениях, сделанных с помощью изображений и радиолокатора Кассини, которые могли бы помочь объяснить погодные условия Титана и отложения на поверхности жидкости. Одна большая странность была обнаружена в 2009 году, когда Одед Ааронсон, профессор планетологии в Калифорнийском технологическом институте, и его команда подтвердили, что озера Титан, по-видимому, собраны вокруг его полюсов - в большей степени в северном полушарии, чем в южном, - но это не единственное любопытство. Предполагалось, что области вокруг экватора будут сухими, но зонд Гюйгенса выявил участки стока, и четыре года спустя исследователи обнаружили штормовую систему, которая доставляет влагу. Нужно больше? Затем посмотрите на облака, наблюдаемые наземными телескопами ... Они собираются вокруг южных средних и высоких широт во время летнего сезона в южном полушарии Титана.
«Мы можем смотреть годами и видеть, что почти ничего не происходит. Это плохая новость для людей, пытающихся понять метеорологический цикл Титана, потому что не только вещи случаются нечасто, но мы склонны скучать по ним, когда они действительно происходят, потому что никто не хочет тратить время на большие телескопы - что вам нужно изучить, где облака и что с ними происходит - смотреть на вещи, которые не происходят », - объясняет Майк Браун из Калифорнийского технологического института (Caltech).
Конечно. Исследователи усердно работали над созданием моделей, которые могли бы объяснить эти экзотические погодные особенности, но такие объяснения включают в себя теории выхода, такие как криогенные вулканы, которые взрывают пары метана, вызывая облака. Тем не менее, последние компьютерные визуализации являются гораздо более базовыми - принципы атмосферной циркуляции. «У нас есть единое объяснение многих наблюдаемых особенностей», - говорит Тапио Шнайдер, профессор естественных наук и инженерии Фрэнка Дж. Гиллона. «Это не требует криовулканов или чего-то эзотерического». Шнайдер вместе с аспирантом Caltech Соней Грейвс, бывшей аспирантом Caltech Эмили Шаллер (PhD ’08) и Майком Брауном, профессором Ричарда и Барбары Розенберг и профессором планетарной астрономии, опубликовали свои выводы в номере журнала за 5 января. Природа.
Почему этот набор данных отличается от своих предшественников? По словам Шнайдера, эти новые симуляции смогли воспроизвести модели облаков, которые соответствуют фактическим наблюдениям - вплоть до распределения озер. «Метан имеет тенденцию накапливаться в озерах вокруг полюсов, потому что солнечный свет там в среднем слабее», - объясняет он. «Солнечная энергия обычно испаряется с поверхности жидкого метана, но поскольку на полюсах, как правило, меньше солнечного света, жидкому метану легче накапливаться в озерах». Поскольку у Титана вытянутая орбита, в течение лета в северном полушарии он находится немного дальше, обеспечивая более продолжительный сезон дождей и, следовательно, более сильное накопление озер.
Так что насчет штормов? Вблизи экватора Титан не очень захватывающий - или это? Первоначально это было теоретизировано, область была почти подобна пустыне. Вот почему, когда зонд Гюйгенса обнаружил признаки утечки, стало очевидно, что существующие модели могут быть ошибочными. Представьте себе сюрприз, когда Шаллер, Браун, Шнайдер, а затем постдокторант Генри Роу обнаружили штормы в этом предположительно засушливом регионе в 2009 году! Никто не мог понять это, и программы сделали только предсказание моросящего дождя. С новой моделью стали возможны проливные дожди. «Дождь идет очень редко в низких широтах», - говорит Шнайдер. «Но когда идет дождь, он льет».
Так что еще делает новую модель погоды Titan еще более уникальной? На этот раз он работает 135 лет Титана и связывает метановые озера - и то, как метан распределяется - с его атмосферой. Согласно исследованию, это совпадает с текущими наблюдениями за погодой на Титане и поможет предсказать, что можно будет увидеть в ближайшие годы. Делать проверяемые прогнозы - это «редкая и прекрасная возможность в планетарных науках», говорит Шнайдер. «Через несколько лет мы узнаем, насколько они правильные или неправильные».
«Это только начало», - добавляет он. «Теперь у нас есть инструмент для создания новой науки, и мы многое можем и будем делать».
Оригинальная история Источник: Калифорнийский технологический институт. Для дальнейшего чтения: Ученые Калифорнийского технологического института обнаруживают штормы в тропиках Титана.
