Zmiana pór roku na Tytanie

0

Nad południowym biegunem Tytana, największym księżycu Saturna, zaczęła się pojawiać wielka chmura zbudowana z nieznanych kryształków lodowych. Jest to kolejny znak świadczący o aktualnie przebiegającej zmianie pór roku na tym księżycu.

 

Podobnie wyglądająca chmura zalegała jeszcze do niedawna nad północnym biegunem Tytana. W ostatnich latach ulegała ona jednak stopniowemu rozproszeniu, co było obserwowane za pomocą spektrometru podczerwieni CIRS (Composite Infrared Spectrometer) z pokładu amerykańskiej sondy Cassini, która od 9 lat przebywa w układzie Saturna. Z tego powodu naukowcy wiążą obserwację chmury nad południowym biegunem z rozpoczynającą się jesienią i zbliżającą zimą na tej półkuli Tytana.

Zobrazowana w zakresie dalekiej podczerwieni chmura nad południowym biegunem jest dowodem na zmianę w cyrkulacji ważnego prądu powietrznego. Kilka lat temu, podczas pierwszych obserwacji południowego biegunu Tytana za pomocą instrumentów sondy Cassini dostrzeżono proces unoszenia i przepływu ciepłego powietrza w kierunku biegunu północnego, gdzie ulegało ono ochłodzeniu. Tam zimniejsze powietrze opadało głębiej w atmosferę tworząc lodowe chmury. Podobny proces na Ziemi, znany pod nazwą komórki Hadleya, odpowiada za transport ciepłego, wilgotnego powietrza z obszarów równikowych nad średnie szerokości geograficzne.

{module[346]}

Bazując na stworzonych modelach naukowcy od dawna przewidywali zmianę w cyrkulacji powietrza na Tytanie. Zmiana pór roku objawić się miała ociepleniem rejonów biegunu północnego i w tym samym czasie ochłodzeniu rejonów południowego odpowiednika. Oficjalne zakończenie zimy i początek wiosny na biegunie północnym nastąpiło w sierpniu 2009 roku. Jednakże z uwagi na to, iż każda pora roku na Tytanie trwa 7,5 ziemskich lat, badacze nie byli pewni kiedy dokładnie nastąpi i ile będzie trwać zmiana cyrkulacji powietrza w atmosferze tego księżyca.

Pierwsze oznaki odwróconego przebiegu powietrza na Tytanie zauważono wreszcie na początku 2012 roku, czyli po rozpoczęciu jesieni na południowej półkuli. Za pomocą instrumentów sondy Cassini dostrzeżono wtedy zmętnienie atmosfery i polarny, obracający się worteks nad południowym biegunem. Wcześniej te formacje były obserwowane nad drugim biegunem. Naukowcy stwierdzili później, iż obserwacje wiatru oraz temperatur wskazują definitywnie na zejście w dół, zamiast wznoszenia ku górze, powietrza w rejonie południowego biegunu. W związku z tym ponownie przejrzano zgromadzone dane i zawężono moment zmiany cyrkulacji powietrza do okresu 6 miesięcy przed/po zajściu równonocy w 2009 roku.

Pomimo zajścia tych zmian instrument CIRS zarejestrował chmurę lodu dopiero w lipcu 2012 roku, kilka miesięcy po tym jak nad południowym biegunem pojawiło się zmętnienie atmosfery oraz polarny worteks. Ten rozległy w czasie proces zmiany ma jednak sens – nad biegun musi napłynąć duża ilość gazów, potem powietrze musi opaść, aby wreszcie mógł się rozpocząć etap kondensacji lodu. Równocześnie biegun musi być osłonięty od Słońca, dzięki czemu tworzący się lód nie ulega sublimacji. Proces ten zabiera sporo czasu i obecnie możemy po raz pierwszy to obserwować. W momencie przybycia sondy Cassini do układu Saturna w 2004 roku rozpoczęło się powolne zanikanie lodowej chmury nad biegunem północnym Tytana.

Naukowcy w tej chwili próbują dowiedzieć się z czego składają się lodowe chmury nad biegunami Tytana. Z pewnością w grę nie wchodzą żadne proste związki chemiczne, takie jak metan, etan czy cyjanowodory, które są powszechne w atmosferze Tytana. Niektórzy naukowcy uważają, że chmury mogą być złożone z mieszanin związków organicznych.

Identyfikacja składniku lodowych chmur jest istotna z uwagi na podobieństwo jakie możemy znaleźć w przypadku ziemskich dziur ozonowych. Na Ziemi związki lodu w górnych warstwach chmur nad biegunami są nie tylko „luźnym dodatkiem”. Odgrywają one dużą rolę w uwalnianiu chloru, który niszczy warstwę ozonową. Jak ten proces wygląda na Tytanie pozostaje wciąż niewiadomą, stąd istotne jest badanie tego fenomenu, gdziekolwiek zostanie on zaobserwowany.

(NASA)

{module[346]}

Share.

Comments are closed.