Od chvíle, keď Cassiniho sonda prišla na Saturn v roku 2004, odhalila niektoré prekvapujúce veci o systéme mesiacov planéty. Titan, Saturnov najväčší mesiac, bol zvláštnym zdrojom fascinácie. Medzi jeho metánovými jazerami, atmosférou bohatou na uhľovodíky a prítomnosťou „metánového cyklu“ (podobne ako „vodný cyklus Zeme“) na Zemi nie je nedostatok fascinujúcich vecí, ktoré sa odohrávajú na tomto kryronskom mesiaci.
Ako keby to nestačilo, Titan zažil aj sezónne zmeny. V súčasnosti začína zima na južnej pologuli, ktorá sa vyznačuje silným vírom v hornej atmosfére nad južným pólom. Predstavuje to zvrátenie toho, čo Cassiniho sonda zaznamenala, keď prvýkrát začala pozorovať mesiac pred desiatimi rokmi, keď sa podobné veci dali na severnej pologuli.
Tieto zistenia boli zdieľané na spoločnom 48. zasadnutí divízie americkej astronomickej spoločnosti pre planétové vedy a na 11. európskom kongrese o planetárnej vede, ktoré sa konalo od 16. do 21. októbra v Pasadene v Kalifornii. Ako druhá spoločná konferencia medzi týmito orgánmi je cieľom tohto výročného stretnutia posilniť medzinárodnú vedeckú spoluprácu v oblasti planétovej vedy.
Počas zasadnutia Dr. Athena Coustenis - riaditeľka pre výskum (1st triedy) s Národným centrom pre vedecký výskum (CNRS) vo Francúzsku - zdieľali najnovšie atmosférické údaje získané spoločnosťou Cassini. Ako uviedla:
„Dlhá misia Cassini a časté návštevy Titanu nám umožnili prvýkrát pozorovať vzor sezónnych zmien Titanu. Dorazili sme na severnú polovicu zimy a teraz sme mali príležitosť sledovať Titanovu atmosférickú reakciu počas dvoch plných sezón. Od rovnodennosti, kde obe hemisféry dostávali rovnaké zahrievanie od Slnka, sme zaznamenali rýchle zmeny. “
Vedci už nejaký čas vedia o sezónnych zmenách Titanu. Toto sa vyznačuje teplými plynmi stúpajúcimi na letnom póle a studenými plynmi, ktoré sa usadzujú na zimnom póle, pričom teplo cirkuluje atmosférou z pólu na pól. Tento cyklus prechádza pravidelnými zmenami, keď sa ročné obdobia menia z jednej pologule na druhú.
V roku 2009 Cassini pozorovala rozsiahle zvraty bezprostredne po rovnodennosti toho roku. To viedlo k poklesu teploty okolo 40 ° C (104 ° F) okolo južnej polárnej stratosféry, zatiaľ čo na severnej pologuli došlo k postupnému otepľovaniu. V priebehu niekoľkých mesiacov od rovnodennosti sa na južnom póle objavil vír stopového plynu, ktorý vykazoval žiariace škvrny, zatiaľ čo podobný rys zmizol zo severného pólu.
Zvrat, ako je tento, je významný, pretože dáva astronómom šancu študovať Titanovu atmosféru podrobnejšie. V podstate južný polárny vír vykazuje koncentrácie stopových plynov - ako komplexných uhľovodíkov, metylacetylnu a benzénu - ktoré sa akumulujú v neprítomnosti UV svetla. Očakáva sa, že v zime na južnej pologuli sa tieto plyny hromadí v hojnosti.
Ako vysvetlil Coustenis, pre vedcov planét je to príležitosť vyskúšať si svoje modely pre Titanovu atmosféru:
„Mali sme šancu byť svedkami začiatku zimy od začiatku a blížime sa k vrcholu v týchto procesoch výroby plynu na južnej pologuli. Teraz hľadáme nové molekuly v atmosfére nad južnou polárnou oblasťou Titanu, ktoré boli predpovedané našimi počítačovými modelmi. Tieto detekcie nám pomôžu pochopiť prebiehajúcu fotochémiu. ““
Predtým vedci dokázali tieto plyny pozorovať iba vo vysokých severných zemepisných šírkach, ktoré pretrvávali až do leta. Očakávalo sa, že sa podrobia pomalému fotochemickému ničeniu, kde ich vystavenie svetlu v závislosti od ich chemického zloženia rozloží. V posledných niekoľkých mesiacoch sa však v celej severnej pologuli vyvinula zóna vyčerpaného molekulárneho plynu a aerosólov v nadmorskej výške medzi 400 a 500 km.
To naznačuje, že vo vysokých nadmorských výškach má atmosféra Titanu určitú zložitú dynamiku. To, čo by to mohlo byť, ešte nie je jasné, ale tí, ktorí si štúdium Titanovej atmosféry stanovili ako prioritu, sa dočkať, až to zistia. Od tejto chvíle do konca misie Cassini (ktorá je naplánovaná na september 2017) sa očakáva, že sonda poskytne úplný obraz o chovaní Titanovej strednej a hornej atmosféry.
Na konci misie bude kozmická sonda Cassini vykonať viac ako 100 cielených preletov Saturnu. Tým sa skutočne stal svedkom toho, ako vyzerá celý rok na Titane, so sezónnou variabilitou. Tieto informácie nám pomôžu nielen pochopiť hlbšie tajomstvá jedného z najzáhadnejších mesiacov slnečnej sústavy, ale mali by sa hodiť aj vtedy, keď tam raz pošleme astronautov (a možno aj osadníkov)!
