Najväčší Saturnov mesiac, Titan, je tajomným miestom; a čím viac sa o tom dozvieme, tým viac prekvapení má na sklade. Okrem toho, že je jediným telom mimo Zeme, ktoré má hustú atmosféru bohatú na dusík, má na svojom povrchu aj metánové jazerá a v atmosfére metánové oblaky. Tento hydrologický cyklus, v ktorom sa metán premieňa z kvapaliny na plyn a späť, je veľmi podobný vodnému cyklu tu na Zemi.
Vďaka NASA / ESA Cassini-Huygens misiou, ktorá sa skončila 15. septembra, keď plavidlo narazilo do Saturnovej atmosféry, sme sa v posledných rokoch veľa naučili o tomto mesiaci. Najnovší nález, ktorý vytvoril tím planetárnych vedcov a geológov UCLA, súvisí s dažďovými búrkami Titanu. Napriek zriedkavému výskytu môžu byť tieto dažďové búrky zjavne extrémne extrémne.
Štúdia, ktorá podrobne popisuje ich zistenia s názvom „Regionálne vzorce extrémneho zrážania na titáne v súlade s pozorovanou distribúciou aluviálnych fanúšikov“, sa nedávno objavila vo vedeckom časopise. Nature Geoscience. Tím vedený Saunom P. Faulkom, postgraduálnym študentom na Katedre Zeme Zeme, planét a vesmíru na UCLA, tím uskutočnil simulácie zrážok Titanu, aby určil, ako extrémne poveternostné udalosti formovali povrch mesiaca.
Zistili, že extrémne metánové dažďové búrky môžu vtlačiť ľadový povrch mesiaca rovnakým spôsobom, aký extrémne dažďové búrky formujú skalný povrch Zeme. Na Zemi zohrávajú v geologickom vývoji dôležitú úlohu silné dažďové búrky. Keď sú zrážky dosť silné, môžu búrky spustiť veľké toky vody, ktoré dopravujú sedimenty do nížin, kde vytvárajú kužeľovité útvary známe ako aluviálne fanúšikovia.
Počas svojej misie Cassini orbiter našiel dôkazy o podobných vlastnostiach Titanu pomocou svojho radarového prístroja, ktorý naznačoval, že povrch Titanu by mohol byť ovplyvnený intenzívnymi zrážkami. Zatiaľ čo títo fanúšikovia sú novým objavom, vedci študovali povrch Titanu od doby, kedy Cassini prvýkrát dosiahol systém Saturn v roku 2006. V tom čase zaznamenali niekoľko zaujímavých funkcií.
Patria k nim rozsiahle piesočné duny, ktoré dominujú v nižších zemepisných šírkach Titanu, a metánske jazerá a moria, ktoré dominujú vo vyšších zemepisných šírkach - najmä okolo severnej polárnej oblasti. Moria - Kraken Mare, Ligeia Mare a Punga Mare - merajú stovky kilometrov v hĺbke až niekoľko stoviek metrov a sú napájané vetviacimi riečnymi kanálmi. Existuje tiež veľa menších plytkých jazier, ktoré majú zaoblené hrany a strmé steny, a zvyčajne sa nachádzajú v rovinatých oblastiach.
V tomto prípade vedci UCLA zistili, že aluviálne ventilátory sa nachádzajú prevažne medzi 50 a 80 stupňami zemepisnej šírky. Toto ich stavia blízko stredu severnej a južnej pologule, hoci o niečo bližšie k pólom ako rovník. Na testovanie toho, ako by tieto vlastnosti mohli spôsobiť vlastné búrky Titan, sa tím UCLA spoliehal na počítačové simulácie hydrologického cyklu Titanu.
Zistili, že zatiaľ čo dážď sa väčšinou hromadí v blízkosti pólov - kde sa nachádzajú hlavné jazerá a moria Titanu - najintenzívnejšie dažďové búrky sa vyskytujú pri 60 ° zemepisnej šírky. To zodpovedá regiónu, v ktorom sú aluviálni fanúšikovia najviac koncentrovaní, a naznačuje, že keď Titan zažije zrážky, je to dosť extrémne - ako sezónna lejak podobný monzúnovi.
Ako naznačil Jonathan Mitchell, docent UCLA, profesor planetárnej vedy a hlavný autor štúdie, nie je to nepodobné niektorým extrémnym poveternostným udalostiam, ktoré tu nedávno zažili na Zemi. "Najintenzívnejšie metánové búrky v našom klimatickom modeli vyhodia najmenej jednu minútu dažďa denne, čo sa blíži tomu, čo sme videli v Houstone z hurikánu Harvey tento rok v lete," uviedol.
Tím tiež zistil, že na Titáne sú metánové dažďové búrky pomerne zriedkavé a vyskytujú sa menej ako raz za Titanový rok - čo vyjde na 29 a pol roka Zeme. Podľa Mitchella, ktorý je zároveň hlavným výskumným pracovníkom výskumnej skupiny pre modelovanie klímy Titan v UCLA, je to častejšie, ako očakávali. "Myslel by som si, že to budú udalosti raz a tisícročia, aj keby to tak bolo," uviedol. "Takže to je celkom prekvapenie."
V minulosti klimatické modely Titanu naznačovali, že tekutý metán sa všeobecne koncentruje bližšie k pólom. Žiadna predchádzajúca štúdia však neskúmala, ako by zrážky mohli spôsobiť transport sedimentov a eróziu, ani nepreukázali, ako by to zodpovedalo za rôzne vlastnosti pozorované na povrchu. V dôsledku toho táto štúdia tiež naznačuje, že regionálne rozdiely v povrchových prvkoch by mohli byť spôsobené regionálnymi zmenami zrážok.
Okrem toho táto štúdia naznačuje, že Zem a Titan majú viac spoločného, ako sa predtým myslelo. Na Zemi sú rozdiely v teplotách príčinou intenzívnych sezónnych poveternostných udalostí. V Severnej Amerike sa tornáda vyskytujú od začiatku do konca jari, zatiaľ čo v zime sa vyskytujú vánice. Medzitým teplotné výkyvy v Atlantickom oceáne vedú k hurikánom, ktoré sa vytvárajú medzi letom a pádom.
Podobne sa zdá, že na Titane spôsobujú extrémne počasie vážne zmeny teploty a vlhkosti. Keď chladnejší, vlhší vzduch z vyšších zemepisných šírok interaguje s teplejším, suchším vzduchom z nižších zemepisných šírok, výsledkom sú silné búrky. Tieto zistenia sú tiež významné, pokiaľ ide o ďalšie telá v našej slnečnej sústave, ktoré na nich majú aluviálnych fanúšikov - napríklad Mars.
Pochopenie vzťahu medzi zrážkovými a planetárnymi povrchmi by nakoniec mohlo viesť k novým poznatkom o vplyve zmeny klímy na Zem a ďalšie planéty. Takéto znalosti by tiež viedli k tomu, že nám pomôžu zmierniť účinky, ktoré má tu na Zemi, kde zmeny sú iba neprirodzené, ale tiež náhle a veľmi nebezpečné.
A kto vie? Jedného dňa by nám to mohlo dokonca pomôcť zmeniť prostredie na iných planétach a telách, a tak by boli vhodnejšie pre dlhodobé ľudské osídlenie (aka. Terraforming)!
