Artist ‘ s oppfatning av en støvstorm på Titan.Bilde: NASA/ESA/IPGP/Labex UnivEarthS/Universitetet Diderot Paris
Oppdagelsen av gåtefulle støv stormer på Titan betyr solsystemet som er mest eksotiske månen bare tok det opp et hakk.
Hvis jeg kunne besøke noen himmellegeme i solsystemet, ville det være Titan. Denne store månen har en aktiv geologi og dynamisk atmosfæriske prosesser som ville virkelig være noe å se på.
Måling nesten 3,200 miles (5,100 km) i diameter, Titan er solsystemet nest største månen og Saturn største naturlige satellitt. Det er også den eneste månen som har en atmosfære av noen substans—en tykk dis består hovedsakelig av nitrogen. Titan er også den eneste himmellegeme andre enn Jorden i stand til å opprettholde stabil flytende på overflaten. Men denne månen er mange innsjøer og elver ikke er fylt med vann, de er fylt med giftige, olje-lignende brygge består av metan, etan, og andre flytende hydrokarboner. Disse hav av flytende naturgass har blitt observert å danne bølger og produsere gåtefulle “magiske øyene” som tidvis dukker opp over overflaten, og deretter på mystisk vis forsvinner. Hvis ikke det er nok, Titan har en unik vær syklus der hydrokarbon molekyler fordampe, kondenserer til skyer (en prosess som kalles konveksjon), og deretter utfellinger tilbake på overflaten. Så ja, det er bokstavelig talt regner olje på Titan, og noen ganger er det snør, i form av benzen.
Ny forskning publisert denne uken i Nature Geofysikk avslører enda en forbløffende Titanian funksjon: ekvatorial-støv stormer. Som gjør Titan bare én av tre himmellegemer i solsystemet for å produsere støv stormer, med Jorden og Mars som de to andre.
Funnet ble gjort mulig ved for sent, stor Cassini plass probe, som brukte sin infrarødt kamera for å oppdage uvanlig ekvatorial-brightenings i 2009 og videre i 2010. Den brightenings varierte i størrelse fra 69,500 square miles (på 180 000 kvadratkilometer) gjennom en heidundrende 162,000 square miles (420,000 kvadratkilometer), et område større enn hele Tyskland, og på et himmellegeme 2,5 ganger mindre enn Jorden.
Ved første, astronomer funnet det klatter, som dukket opp i løpet av Titan nordlige vårjevndøgn, ble bare skyer av metan, men nærmere undersøkelser avdekket noe langt mer interessant.
“Fra det vi vet om cloud-formasjonen på Titan, kan vi si at slike metanskyer i dette området og på denne tiden av året er ikke fysisk mulig,” Sebastien Rodriguez, hovedforfatter av det nye papiret, og en astronom ved Université Paris Diderot, Frankrike, sa i en uttalelse. “Konvektiv metan skyer som kan utvikle seg i dette området, og i løpet av denne perioden vil inneholde store dråper og må være på et svært høyt høyde—mye høyere enn 6 km (10 kilometer) at modellering forteller oss de nye funksjonene er plassert.”
På samme tid, ekvatorial-brightenings var lite sannsynlig å bli overflate funksjoner, for eksempel frossen metan eller isete lava (ja, du leste rett—Titan har isen vulkaner). Hvis dette var tilfellet, disse overflaten flekker ville har utstilt en annen kjemisk signatur og være synlig i mye lengre tid enn det som ble observert av Cassini; funksjoner var forbigående, og varer fra 11 timer til fem uker.
Ved hjelp av datamodeller, Rodriguez og hans kolleger konkluderte med at funksjoner ble atmosfærisk i naturen, som forekommer svært nær overflaten, og trolig bestående av et tykt lag av små solid organiske partikler (på Titan, organisk støv molekyler form fra samspillet av sollys med metan, og de vokser seg store nok til å falle tilbake mot overflaten). Hva er mer, lyse klatter bare kom til å skje over titans ekvatorial-dune felt, sterkt indikerer at stedene var skyer av støv blåst av sanddynene.
Interessant, European Space Agency Sonden Huygens, som landet på Titan-overflaten i 2005, sparket opp noen organisk støv i løpet av sin landing på grunn av sin kraftige aerodynamisk varmeapparat, i henhold til Rodriguez.
“Men hva vi fant her med Cassini er i en mye større skala,” sa han. “Nær overflaten vindhastigheter nødvendig å heve en slik mengde støv som vi ser i disse støv stormer måtte være veldig sterk—omtrent fem ganger så sterk som den gjennomsnittlige vindhastigheter anslått av Huygens målinger nær overflaten og med klimamodeller.”
I forhold til neste trinn, forskere ønsker å vite om disse sterk vind er å sparke opp sand, i tillegg til den organiske partikler. Hvis det er tilfelle, Titan har en kompleks global syklus i likhet med hva som er observert på Jorden og Mars. Titan er et ekte paradoks—et himmellegeme med tydelige sammenligninger til vår planet, men likevel så dypt fremmed på samme tid.
[Arten Geofysikk]