En kunstners opfattelse af et støv storm på Titan.Billede: NASA/ESA/IPGP/Labex UnivEarthS/University Paris Diderot
Opdagelsen af gådefulde støv storme på Titan betyder, at Solar System ‘ s mest eksotiske månen bare tog det op et hak.
Hvis jeg kunne besøge et himmellegeme i solsystemet, ville det være Titan. Denne måne har en aktiv geologi og dynamisk atmosfæriske processer, der ville virkelig være noget at se.
Måling næsten 3,200 miles (5,100 km i diameter, Titan er solsystemets næststørste måne og Saturns største naturlige satellit. Det er også den eneste måne, der har en atmosfære af noget stof—en tyk tåge, der hovedsageligt består af kvælstof. Titan er også det eneste himmellegeme andre end Jorden stand til at opretholde en stabil flydende på overfladen. Men denne måne er mange søer og floder, der ikke er fyldt med vand—de er fyldt med skadelige, olie-lignende bryg, der består af methan, ehtan og andre flydende kulbrinter. Disse hav af flydende naturgas, der er blevet observeret til at danne bølger og producere gådefulde “magiske øer”, der lejlighedsvis ses over overfladen og derefter på mystisk vis forsvinder. Hvis det ikke er nok, at Titan har en unik vejr cyklus, hvor hydrogencarbonat-molekyler fordamper, fortættes til skyer (en proces, der kaldes konvektion), og så bundfaldet tilbage på overfladen. Så ja, det bogstaveligt talt regner olie på Titan, og nogle gange er det sner, i form af benzen.
Ny forskning offentliggjort i denne uge i Nature Geoscience afslører endnu en forbløffende Titanian funktion: ækvatoriale støv storme. Det gør Titan kun en af tre himmellegemer i solsystemet til at producere støv storme, med Jorden og Mars er de to andre.
Den konklusion blev gjort muligt af den afdøde, store rumsonde Cassini, som bruges den infrarøde kamera til at registrere usædvanlige ækvatoriale brightenings i 2009 og igen i 2010. Den brightenings varierede i størrelse fra 69,500 kvadrat miles (180,000 kvadratkilometer) til en kæmpestor 162,000 kvadrat miles (420,000 kvadratkilometer), et område, der er større end hele Tyskland, og på et himmellegeme 2,5 gange mindre end Jorden.
Ved første, har astronomer fundet de klatter, som dukkede op i løbet af Titan ‘ s nordlige forårsjævndøgn, var bare skyer af metan, men yderligere undersøgelser viste, noget langt mere interessant.
“Efter hvad vi vide om cloud-dannelse på Titan, kan vi sige, at sådan metan skyer i dette område, og på denne tid af året, er ikke fysisk muligt,” Sebastien Rodriguez, den ledende forfatter af nyt papir og en astronom ved Université Paris Diderot, Frankrig, sagde i en erklæring. “Den konvektive metan skyer, der kan udvikle sig i dette område, og i løbet af denne periode ville indeholde store dråber, og det skal være på et meget højt højde—meget højere end 6 miles (10 km), at modellering fortæller os, at de nye funktioner er placeret.”
På samme tid, den ækvatoriale brightenings var usandsynligt, at overfladen funktioner, såsom frossen metan eller iskolde lavas (ja, du læste rigtigt—Titan funktioner ice vulkaner). Hvis det var tilfældet, disse overflade pletter har udstillet en anden kemisk signatur og forbliver synligt i meget længere tid, end hvad der blev set af Cassini; de funktioner, der var forbigående, der varede fra 11 timer til fem uger.
Ved hjælp af computer modeller, Rodriguez og hans kolleger konkluderede, at de funktioner, der var atmosfæriske i naturen forekommende, meget tæt på overfladen, og sandsynligvis består af et tykt lag af små solide organiske partikler (på Titan, organisk støv molekyler form af et samspil af sollys med metan, og de vokser sig store nok til at falde tilbage mod overfladen). Hvad mere er, den lyse plamager lige er sket for at forekomme i løbet af Titan ‘ s ækvatoriale klit felter, kraftigt, hvilket indikerer, at de pletter, der var skyer af støv blæses ud i klitterne.
Det er interessant, det Europæiske Rum Agentur er Huygens-Sonde, der landede på titans overflade i 2005, sparket op på nogle af organisk støv under sin landing på grund af sin stærke aerodynamiske varme, i henhold til Rodriguez.
“Men hvad skal vi spottet her med Cassini er i en meget større skala,” sagde han. “Nær overfladen, vindhastigheder, der kræves for at hæve sådan en mængde støv, som vi ser i disse støv storme ville nødt til at være meget stærk—omkring fem gange så stærk som den gennemsnitlige vindhastigheder anslået af Huygens målinger nær overfladen og med klima-modeller.”
I næste skridt, forskerne vil gerne vide, om disse kraftige vinde er at sparke op sand, ud over de organiske partikler. Hvis det er tilfældet, Titan har en kompleks global cyklus svarer til, hvad der kan iagttages på Jorden og Mars. Titan er et sandt paradoks—et himmellegeme med åbenlyse sammenligninger til vores planet, og alligevel så dybt fremmede på samme tid.
[Nature Geoscience]