Saturns Moon Titan. Bildkredit: NASA / JPL / SSI. Klicka för att förstora.
Forskare vid University of Arizona säger att de märkliga molnen på mellersta breddegrader på Titans södra halvklot kan bildas på samma sätt som distinkta molnband på jordens ekvator.
"Titans väder skiljer sig mycket från jordens," sa UA-lektor Caitlin Griffith. ”Om du gick förbi Titans minusgrad på 40 grader, kanske du duschades med flytande naturgas. Om du bestämde dig för att besöka Titans södra pol, kan du stöta på en storm på storleken på en orkan som också består av metan, mer känd som naturgas, ”sade Griffith. "Annars, förvänta dig inte moln på Titan."
Titans väderprognos har förblivit densamma i flera år, och det forskar forskare. De förstår inte varför moln en tusen mil lång sträcker sig över den tempererade latitud.
"Föreställ dig hur nyfiken det skulle vara om bortom jordens poler, moln existerade bara på latitud som korsar Nya Zeeland, Argentina och Chile," sa Griffith. "Dessutom finner Henry Roe (från California Institute of Technology) och hans kollegor att de flesta av dessa märkliga moln samlas i nollgrader och 90 graders längd, analogt med jordlängderna sydväst och sydost om Cape of Good Hope," tillade hon .
Molnens mycket lokaliserade natur tyder på att de har något att göra med Titans yta, sa Griffith. Forskare tror att is vulkaner måste lufta metan - gasen som kondenserar som moln - i Titans disiga, mestadels kväveatmosfär. Annars skulle månens atmosfäriska metan ha försvunnit för miljarder år sedan eftersom metan förstörs av ultraviolett solljus.
Griffith, Paulo Penteado och Robert Kursinski från UA: s Lunar and Planetary Lab studerade molnens ursprung genom att analysera molnhöjd och tjocklek med bilder från Cassinis visuella och infraröda mappningsspektrometer (VIMS). Instrumentet hör till en rad instrument på rymdskeppet Cassini som kretsar kring Saturnus. Den mäter ljus vid 256 olika våglängder. Griffith är medlem i UA-baserade VIMS-teamet, ledat av Robert Brown från UA: s Lunar and Planetary Lab. Griffith och hennes kollegor analyserade bilder som gav dem en 3D-bild av molnet och en sex-ramig film som visar hur den utvecklades under tre timmar.
"Molnens struktur visar sig vara komplicerad," sade Griffith. ”Vi upptäckte inte en region utan många regioner med molnbildning. Varje långt moln består av ett antal kraftiga stormar där molnen stiger till 40 kilometer höjd (25 mil) på ett par timmar och sprids under den nästa halvtimen. Graden av molnuppstigning och spridning tyder på att vi bevittnar bildandet av konvektiva moln, troligen liknar åskväder, som försvinner genom nederbörd.
”Under de närmaste timmarna ser vi molnen bilda långa svansar, vilket indikerar att starka västliga vindar sträcker ut molnen och bär partiklarna medvind tusen kilometer (mer än 600 mil). Denna detaljerade titt på strukturen för dessa moln avslöjar att molnen utvecklas från ett antal små aktiva molnbildningscentra uppradade som en ojämn sträng av pärlor med långt 40 grader söderut. Dessa lokala stormar orsakar ett hälsosamt regn och mycket långa moln när vinden har sträckt ut dem. ”
Griffith hävdar att det är osannolikt att många is vulkaner, alla i linje med 40 grader söderut, bildar dessa moln. Dessutom uppskattar forskarna att molnaktiviteten vid noll grader longitud, om den är vulkanisk, inte verkar spira ut tillräckligt med metan för att skapa molnbandet på latitud. Mindre moln ligger faktiskt upp mot huvudmoln på noll grader longitud, noterar de. Teamet drar också slutsatsen att molnen inte uppenbarligen orsakas av Saturnus tidvattendrag i Titans atmosfär. De hittar inte heller bevis för att berg och sjöar kan orsaka bergmoln eller marina moln, sade Griffith.
"Vi tror att det inte är en tillfällighet att Titans sydpolarlock av smog sträcker sig från polen till 40 grader sydlig latitud - exakt där metanmolnbandet visas," sade Griffith. Forskarna antyder att den globala cirkulationen kan få luften att stiga vid denna latitutud på Titan, precis som moln bildas i ett band runt jordens ekvatorn och regn på de Karibiska öarna. "En sådan stigande luft skulle avskära luft från den södra polära regionen från att blandas med resten av månens atmosfär, vilket fick smog att byggas upp och bilda ett mössa över polen," tillade Griffith.
Teoretisk modellering stöder UA-gruppens slutsats, sa Griffith. Pascal Ranou och hans grupp i Paris studerade Titans cirkulation med en utarbetad och komplicerad allmän cirkulationsmodell. Hans modell förutspår att soluppvärmning naturligtvis skapar stigande luft på Titan på 40 grader sydlig latitud.
Nästa mysterium är varför Titans södra mitten av latitudmoln samlas i nollgrader. Det finns inget bevis för att vulkaner, bergskedjor eller Saturnus tidvatten är involverade, sa Griffith. "Vad som orsakar samlingen är oklart och innebär sannolikt okända funktioner på Titans fortfarande till stor del outforskade ytor," sade Griffith.
Griffith, Kursinki och Penteado publicerar en artikel om sin forskning i 21 oktober av Science.
Cassini-Huygens-uppdraget är ett samarbetsprojekt från NASA, Europeiska rymdorganisationen och den italienska rymdbyrån. Jet Propulsion Laboratory, en avdelning vid California Institute of Technology i Pasadena, Kalifornien, hanterar uppdraget för NASA: s Science Mission Directorate, Washington, C. Cassini-banan och dess två kameror ombord designades, utvecklades och monterades vid JPL. Visual och Infrared Mapping Spectrometer-teamet är baserat vid University of Arizona i Tucson.
Originalkälla: University of Arizona News Release
