Falošné obrazy Titanu získané vizuálnym infračerveným mapovacím spektrometrom Cassini-Huygens. Obrazový kredit: kliknutím zväčšíte
Použitím najnovších pozorovaní Cassini, Huygens a Zeme dokázali vedci vytvoriť počítačový model, ktorý vysvetľuje vznik niekoľkých typov etánových a metánových oblakov na Titáne.
Na Titáne, najväčšom mesiaci Saturn, bolo nedávno pozorované mračno cez hustý zákal pomocou infračervenej spektroskopie a snímok južného pólu a miernych oblastí okolo 40? South. Posledné pozorovania z ďalekohľadov založených na Zemi a kozmickej lode NASA / ESA / ASI Cassini teraz poskytujú náhľad do cloudovej klimatológie.
Európsky tím pod vedením Pascala Rannou zo služby d? Aeronomie, IPSL Universite de Versailles-St-Quentin, Francúzsko, vyvinul všeobecný model obehu, ktorý spája dynamiku, zákal a fyziku mrakov s cieľom študovať klímu Titanu a umožňuje nám pochopiť, ako vznikajú hlavné pozorované cloudové vlastnosti.
Tento klimatický model tiež umožňuje vedcom predpovedať distribúciu mrakov pre celý Titan rok (30 suchozemských rokov), a to najmä v nasledujúcich rokoch Cassiniho pozorovaní.
Misie Voyager začiatkom osemdesiatych rokov minulého storočia dali prvé náznaky kondenzovaných mrakov na Titane. Kvôli nízkym teplotám v mesačnej atmosfére (tropopauza) sa predpokladalo, že väčšina organických chemikálií, ktoré sa fotochemiou vytvárajú v hornej atmosfére, by sa počas klesania kondenzovala do mrakov. Verilo sa, že metán by kondenzoval aj vo vysokých nadmorských výškach, pretože bol transportovaný z povrchu.
Odvtedy sa vytvorilo niekoľko jednorozmerných modelov Titanovej atmosféry vrátane sofistikovaných mikrofyzikálnych modelov na predpovedanie tvorby kvapiek etánu a metánu. Podobne sa metánový cyklus študoval samostatne v cirkulačnom modeli, ale bez cloudovej mikrofyziky.
Tieto štúdie vo všeobecnosti zistili, že metánové oblaky by sa mohli spustiť, keď sa vzduchové balíky ochladia pri pohybe smerom nahor alebo z rovníka na pól. Tieto modely však sotva zachytili jemné detaily cyklov metánu a etánu.
Tím spoločnosti Rannou urobil kombináciu cloudového mikrofyzikálneho modelu do modelu všeobecnej cirkulácie. Tím teraz dokáže identifikovať a vysvetliť vznik niekoľkých typov etánových a metánových oblakov, vrátane južných polárnych a sporadických oblakov v miernych oblastiach, najmä pri 40 ° C? S na letnej pologuli.
Vedci zistili, že predpovedané fyzikálne vlastnosti mrakov v ich modeli sa dobre zhodovali s nedávnymi pozorovaniami. Metánové oblaky, ktoré boli doteraz pozorované, sa objavujú na miestach, kde sa v ich modeli predpovedajú vzostupné vzdušné pohyby.
Pozorovaný južný polárny oblak sa objavuje v hornej časti konkrétnej „Hadleyovej bunky“ alebo hmoty vertikálne cirkulujúceho vzduchu presne tam, kde sa predpokladá na južnom póle v nadmorskej výške približne 20 - 30 kilometrov.
Opakujúce sa veľké zónové (pozdĺžny smer) oblaky pri 40? S a lineárne a diskrétne oblaky, ktoré sa vyskytujú v dolných zemepisných šírkach, tiež korelujú so stúpajúcou časťou podobnej cirkulačnej bunky v troposfére, zatiaľ čo menšie mraky v nízkych zemepisných šírkach, podobné lineárnym a diskrétnym mrakom, ktoré už Cassini pozoroval, sú skôr produkované zmiešavacie procesy.
„Mraky v našom obehovom modeli sa nevyhnutne zjednodušujú v porovnaní so skutočnými mrakmi, avšak hlavné predpovedané cloudové prvky nájdu v skutočnosti náprotivok.
"Náš model neustále vytvára oblaky na miestach, kde sú oblaky skutočne pozorované, ale tiež predpovedá oblaky, ktoré ešte neboli pozorované," uviedol Pascal Rannou.
Zdá sa, že Titanov oblak je podobný ako u hlavných oblakov na Zemi a na Marse. Záhadné mraky na 40? S sú produkované vzostupnou vetvou Hadleyovej bunky, presne ako tropické mraky sú v intertropickej konvergenčnej zóne (ITCZ), ako na Zemi a na Marse.
Polárne oblaky - vytvárané „polárnymi bunkami“ - sú podobné oblakom vytváraným v polovici zemepisnej šírky na Zemi. Na druhú stranu, mraky sa objavujú iba v niektorých zemepisných šírkach. Toto je špecifický rys oblakov Titanu a môže to byť spôsobené prílivovým efektom Saturn. Dynamický pôvod distribúcie cloudu na Titane sa dá ľahko testovať.
Predpoveď oblačnosti na nasledujúce roky sa porovná s pozorovaniami Cassiniho a pozemných teleskopov. Konkrétne udalosti určite ukážu úlohu obehu pri distribúcii v cloude.
Pôvodný zdroj: ESA Portal
