Saturns Moon Titan. Bildekreditt: NASA / JPL / SSI. Klikk for å forstørre.
Forskere fra University of Arizona sier at de særegne skyene på mellomvidde breddegrader på Titans sørlige halvkule kan danne seg på samme måte som forskjellige skjoldbånd dannes ved jordens ekvator.
"Titans vær er veldig forskjellig fra jordens," sa UA-lektor Caitlin Griffith. "Hvis du gikk forbi Titans linje med minus 40 grader, kan du bli dusjet med flytende naturgass. Hvis du bestemte deg for å besøke Titans sørpol, kan du møte en storm på størrelse med en orkan som også består av metan, mer kjent som naturgass, ”sa Griffith. "Ellers, ikke forvent skyer på Titan."
Titans værvarsel har holdt seg den samme i årevis, og det forsker forskere. De forstår ikke hvorfor skyer tusen mil lange strekker seg over den tempererte breddegraden.
"Tenk deg hvor nysgjerrig det ville være hvis det bare utenfor jordens poler fantes skyer bare på breddegraden som krysser New Zealand, Argentina og Chile," sa Griffith. "Videre opplever Henry Roe (fra California Institute of Technology) og kollegene at de fleste av disse særegne skyene samler seg på null grader og 90 graders lengdegrad, analogt med jordlengdegradene sørvest og sørøst for Kapp det gode håp," la hun til .
Den høyt lokaliserte naturen til skyene antyder at de har noe med Titans overflate å gjøre, sa Griffith. Forskere mener at isvulkaner må lufte metan - gassen som kondenserer som skyer - inn i Titans disige, for det meste nitrogenatmosfære. Ellers ville månens atmosfæriske metan forsvunnet for milliarder av år siden fordi metan blir ødelagt av ultrafiolett sollys.
Griffith, Paulo Penteado og Robert Kursinski fra UAs Lunar and Planetary Lab studerte skyenes opprinnelse ved å analysere skyhøyde og tykkelse ved å bruke bilder fra Cassinis visuelle og infrarøde kartleggingsspektrometer (VIMS). Dette instrumentet er blant en serie instrumenter på Cassini-romfartøyet som kretser rundt Saturn. Den måler lys ved 256 forskjellige bølgelengder. Griffith er medlem av UA-baserte VIMS-teamet, ledet av Robert Brown fra UAs Lunar and Planetary Lab. Griffith og kollegene hennes analyserte bilder som ga dem en 3D-visning av skyen og en seks-rammers film som viser hvordan den utviklet seg i løpet av tre timer.
"Skyenes struktur viser seg å være komplisert," sa Griffith. "Vi oppdaget ikke en region, men mange regioner med skyformasjon. Hver lange sky består av et antall kraftige stormer der skyer stiger til 40 kilometer høyde (25 miles) i løpet av et par timer og forsvinner i løpet av den neste halvtimen. Graden av skyoppstigning og spredning antyder at vi er vitne til dannelsen av konvektive skyer, sannsynligvis lik tordenvær, som forsvinner gjennom nedbør.
I løpet av de neste timene ser vi skyene danne lange haler, noe som indikerer at sterk vestlig vind strekker ut skyene og fører partiklene medvind tusen kilometer (mer enn 600 mil). Dette detaljerte blikket på strukturen til disse skyene avslører at skyene utvikler seg fra et antall små aktive skydannelsessentre som er stilt opp som en ujevn streng med perler med en lengde på 40 grader sør. Disse lokale stormene forårsaker et sunt regn og veldig lange skyer, når vinden først har strukket dem ut. ”
Griffith hevder at det er usannsynlig at mange isvulkaner, alle på linje med 40 grader sørlig bredde, danner disse skyene. I tillegg anslår forskerne at skyaktiviteten på null graders lengdegrad, hvis den er vulkansk, ikke ser ut til å spy ut nok metan til å skape skyen i mellombreddegrad. Mindre skyer ligger faktisk motvind fra hovedskyen på null graders lengdegrad, bemerker de. Teamet konkluderer også med at skyene åpenbart ikke er forårsaket av Saturns tidevannstrekk i Titans atmosfære. De finner heller ikke bevis på at fjell og innsjøer kan forårsake fjellskyer eller marine skyer, sa Griffith.
"Vi tror at det ikke er tilfeldig at Titans sørpolvarpe av smog strekker seg fra polen til 40 grader sørlig breddegrad - akkurat der metansky-bandet vises," sa Griffith. Forskerne antyder at global sirkulasjon kan føre til at luften stiger ved dette latitutudet på Titan, omtrent som skyer dannes i et bånd rundt jordens ekvator og regn på de karibiske øyene. "Slik stigende luft ville kutte av luft fra den sørpolare regionen fra å blande seg med resten av månens atmosfære, noe som fikk smog til å bygge seg opp og danne en hette over polen," la Griffith til.
Teoretisk modellering støtter UA-teamets konklusjon, sa Griffith. Pascal Ranou og hans gruppe i Paris studerte Titans opplag med en forseggjort og komplisert generell opplagsmodell. Modellen hans spår at soloppvarming naturlig skaper stigende luft på Titan på 40 grader sør breddegrad.
Det neste mysteriet er grunnen til at Titans sørlige breddegradsskyer er samlet på null grader. Det er ingen bevis for at vulkaner, fjellkjeder eller tidevann av Saturn er involvert ennå, sa Griffith. "Hva som forårsaker sammenblandingen er uklart, og involverer sannsynligvis ukjente funksjoner på Titans fremdeles stort sett uutforskede overflate," sa Griffith.
Griffith, Kursinki og Penteado publiserer en artikkel om forskningen sin i 21. oktober-utgaven av Science.
Cassini-Huygens-oppdraget er et samarbeidsprosjekt fra NASA, European Space Agency og Italian Italian Agency. Jet Propulsion Laboratory, en avdeling fra California Institute of Technology i Pasadena, California, administrerer oppdraget for NASAs Science Mission Directorate, Washington, D.C. Cassini-omløperen og dens to ombordkameraer ble designet, utviklet og montert på JPL. Visual and Infrared Mapping Spectrometer-teamet er basert på University of Arizona i Tucson.
Original kilde: University of Arizona News Release
