Zahvaljujoč misiji Cassini in sondi Huygens smo opazili mokri svet, ko je znanost pogledala Saturnovo luno Titan. Njegova atmosfera je bogata z metanom in njegova povprečna temperatura je približno -300 stopinj Fahrenheita (približno 90 kelvinov). Čeprav je kemična sestava drugačna od naše, ima Titan še vedno podobne lastnosti, kot so oblaki, megla, dež in celo jezera. Vendar izvor teh lastnosti do zdaj ni bil dobro razložen.
Raziskovalci s Kalifornijskega inštituta za tehnologijo (Caltech) so trdo delali pri ustvarjanju računalniškega programa, ki temelji na opazovanjih s Cassinijevim slikanjem in radarjem, ki bi lahko pomagal razložiti Titanove vremenske vzorce in usedline tekočine na površini. Ena velika nenavadnost je bila odkrita leta 2009, ko sta Oded Aharonson, profesor planetarne znanosti na Caltechu, in njegova ekipa potrdila, da se zdi, da so Titanova jezera zbrana okoli njegovih polov – večinoma na severni polobli kot v primerjavi z južnim – vendar to ni edina zanimivost. Območja okoli ekvatorja naj bi bila suha, vendar je sonda Huygens razkrila območja odtekanja in štiri leta pozneje so raziskovalci opazili nevihtni sistem, ki je dovajal vlago. Potrebujemo več? Nato si oglejte oblake, ki jih opazujejo zemeljski teleskopi ... Zbirajo se okoli južnih srednjih in visokih zemljepisnih širin med poletno sezono Titanove južne poloble.
»Leta lahko gledamo in vidimo, da se skoraj nič ne zgodi. To je slaba novica za ljudi, ki poskušajo razumeti Titanov meteorološki cikel, saj se stvari ne dogajajo le redko, ampak jih ponavadi pogrešamo, ko se zgodijo, ker nihče ne želi izgubljati časa z velikimi teleskopi – ki jih morate preučiti, kje so oblaki. so in kaj se jim dogaja – pogled na stvari, ki se ne zgodijo,« pojasnjuje Mike Brown s Kalifornijskega inštituta za tehnologijo (Caltech).
Seveda. Raziskovalci so trdo delali pri ustvarjanju modelov, ki bi lahko razložili te eksotične vremenske značilnosti, vendar takšne razlage vključujejo teorije izhodov, kot so kriogenski vulkani, ki izstreljujejo metansko paro, da povzročijo oblake. Vendar pa so najnovejši računalniški upodobitve veliko bolj osnovni – principi kroženja atmosfere. 'Imamo enotno razlago za številne opažene značilnosti,' pravi Tapio Schneider, profesor znanosti o okolju in inženiringu Frank J. Gilloon. 'Ne zahteva kriovulkanov ali česar koli ezoteričnega.' Schneider je skupaj s podiplomsko študentko Caltecha Sonjo Graves, nekdanjo podiplomsko študentko Caltecha Emily Schaller (doktorat '08) in Mikeom Brownom, profesorjem Richarda in Barbare Rosenberg ter profesorjem planetarne astronomije, objavila svoje ugotovitve v številki revije 5. januarja.Narava.
Zakaj se ta nabor podatkov razlikuje od svojih predhodnikov? Po Schneiderjevem mnenju so te nove simulacije lahko reproducirali vzorce oblakov, ki se ujemajo z dejanskimi opazovanji - vse do porazdelitve jezer. 'Metan se nabira v jezerih okoli polov, ker je sončna svetloba tam v povprečju šibkejša,' pojasnjuje. 'Energija iz sonca običajno izhlapi tekoči metan na površini, a ker je na polih na splošno manj sončne svetlobe, se tekoči metan tam lažje kopiči v jezera.' Ker ima Titan podolgovato orbito, je med poletjem na severni polobli nekoliko bolj oddaljen, kar omogoča daljšo deževno sezono in s tem močnejšo kopičenje jezer.
Kaj pa nevihte? V bližini ekvatorja Titan ni zelo razburljiv - ali je? Prvotno je bilo teoretizirano, da je območje skoraj puščavsko. Zato je, ko je sonda Huygens odkrila dokaze odtekanja, postalo očitno, da so obstoječi modeli lahko napačni. Predstavljajte si presenečenje, ko so Schaller, Brown, Schneider in takratni podoktorski znanstvenik Henry Roe leta 2009 odkrili nevihte v tej domnevno sušni regiji! Nihče tega ni mogel ugotoviti in programi so naredili le malo več kot napovedali dež. Z novim modelom je postala možnost močna deževja. 'Na nizkih zemljepisnih širinah dežuje zelo redko,' pravi Schneider. 'Toda ko dežuje, lije.'
Kaj še naredi novi model vremenskega računalnika Titan še bolj edinstven? Tokrat traja 135 let Titana in povezuje metanska jezera – in kako se metan porazdeli – z njegovo atmosfero. Glede na raziskavo se to ujema s trenutnimi vremenskimi opazovanji Titana in bo pomagalo napovedati, kaj bi lahko videli v prihodnjih letih. Izdelava preverljivih napovedi je 'redka in lepa priložnost v planetarnih znanostih,' pravi Schneider. 'Čez nekaj let bomo vedeli, koliko imajo prav ali narobe.'
'To je šele začetek,' dodaja. 'Zdaj imamo orodje za novo znanost in veliko lahko naredimo in bomo naredili.'
Izvorni vir zgodbe: Sporočilo za javnost Kalifornijskega inštituta za tehnologijo . Za nadaljnje branje: Znanstveniki Caltecha odkrivajo nevihte v tropih Titana.