Helt siden Cassini-sonden ankom Saturn i 2004, har den avslørt noen oppsiktsvekkende ting om klodens månesystem. Titan, Saturns største måne, har vært en spesiell kilde til fascinasjon. Mellom metansjøene, den hydrokarbonrike atmosfæren og tilstedeværelsen av en "metansyklus" (lik Jordens "vannsyklus"), er det ingen mangel på fascinerende ting som skjer på denne Cronian-månen.
Som om det ikke var nok, opplever Titan også sesongendringer. For tiden begynner vinteren på den sørlige halvkule, som er preget av tilstedeværelsen av en sterk virvel i den øvre atmosfæren over sørpolen. Dette representerer en reversering av det Cassini-sonden var vitne til da den først begynte å observere månen for over ti år siden, da lignende ting skjedde på den nordlige halvkule.
Disse funnene ble delt på det felles 48. møtet i American Astronomical Society's Division for Planetary Sciences og den 11. European Planetarium Science Congress, som fant sted 16. til 21. oktober i Pasadena, California. Som den andre felleskonferansen mellom disse organene, er målet med dette årlige møtet å styrke internasjonalt vitenskapelig samarbeid innen planetvitenskap.
I løpet av møtet har Dr. Athena Coustenis - forskningsdirektøren (1st klasse) med Nasjonalt senter for vitenskapelig forskning (CNRS) i Frankrike - delte de siste atmosfæriske dataene som ble hentet av Cassini. Som hun uttalte:
"Cassinis lange oppdrag og hyppige besøk i Titan har tillatt oss å observere mønsteret av sesongmessige forandringer på Titan, i utsøkt detalj, for første gang. Vi ankom den nordlige midtvinters og har nå hatt muligheten til å overvåke Titans atmosfæriske respons gjennom to hele sesonger. Siden jevndøgn, der begge halvkulene fikk lik oppvarming fra sola, har vi sett raske forandringer. ”
Forskere har vært klar over sesongmessige endringer på Titan i lang tid. Dette er preget av varme gasser som stiger ved sommerpolen og kalde gasser som setter seg ned på vinterpolen, med varme som sirkuleres gjennom atmosfæren fra pol til pol. Denne syklusen opplever periodiske tilbakeføringer når årstidene skifter fra den ene halvkule til den andre.
I 2009 observerte Cassini en storskala tilbakeføring rett etter jevndøgn det året. Dette førte til et temperaturfall på omtrent 40 ° C rundt den sørlige polare stratosfæren, mens den nordlige halvkule opplevde gradvis oppvarming. I løpet av måneder etter jevndøgn dukket det opp en sporingsgassvirvel over sørpolen som viste glødende lapper, mens et lignende trekk forsvant fra nordpolen.
En reversering som dette er betydelig fordi den gir astronomer en sjanse til å studere Titans atmosfære mer detaljert. I hovedsak viser den sørlige polare virvelen konsentrasjoner av sporingsgasser - som komplekse hydrokarboner, metylacetylne og benzen - som akkumuleres i fravær av UV-lys. Med vinteren nå på den sørlige halvkule kan det forventes at disse gassene akkumuleres i overflod.
Som Coustenis forklarte, er dette en mulighet for planetforskere til å teste ut modellene sine for Titans atmosfære:
"Vi har hatt sjansen til å være vitne til vinterens begynnelse fra begynnelsen og nærmer oss topptiden for disse gassproduksjonsprosessene på den sørlige halvkule. Vi ser nå etter nye molekyler i atmosfæren over Titans sørpolregion som er spådd av datamaskinmodellene våre. Å gjøre disse oppdagelsene vil hjelpe oss å forstå fotokjemien som foregår. ”
Tidligere hadde forskere bare kunnet observere disse gassene på høye nordlige breddegrader, som vedvarte langt ut på sommeren. De ble forventet å gjennomgå langsom fotokjemisk ødeleggelse, der eksponering for lys ville bryte dem av, avhengig av deres kjemiske sammensetning. I løpet av de siste månedene har imidlertid en sone med utarmet molekylær gass og aerosoler utviklet seg i en høyde på mellom 400 og 500 km over hele den nordlige halvkule.
Dette antyder at Titans atmosfære i store høyder har en viss kompleks dynamikk på gang. Hva disse kan være, er foreløpig ikke klart, men de som har gjort studiet av Titans atmosfære til en prioritet er ivrige etter å finne ut. Mellom nå og slutten av Cassini-oppdraget (som er planlagt til september 2017), er det forventet at sonden vil ha gitt et fullstendig bilde av hvordan Titans midtre og øvre atmosfære oppfører seg.
Etter oppdragets slutt vil romfartssonden Cassini ha utført mer enn 100 målrettede fluebys av Saturn. Dermed har den effektivt sett hvordan et helt år på Titan ser ut, komplett med sesongvariabilitet. Ikke bare vil denne informasjonen hjelpe oss med å forstå de dypere mysteriene til en av solsystemets mest mystiske måner, den skal også være nyttig hvis og når vi sender astronauter (og kanskje til og med nybyggere) dit en dag!
