Didžiausias Saturno mėnulis Titanas yra paslaptinga vieta; ir kuo daugiau apie tai sužinome, tuo daugiau netikėtumų atrodo parduotuvėje. Be vienintelio kūno, esančio už Žemės ribų, kurio atmosfera yra tanki, azoto turtinga, jo paviršiuje yra ir metano ežerų, o atmosferoje - metano debesys. Šis hidrologinis ciklas, kai metanas iš skysčio paverčiamas dujomis ir vėl atgal, yra labai panašus į vandens ciklą čia, Žemėje.
NASA / ESA dėka Cassini-Huygenmisija, kuri baigėsi rugsėjo 15 d., kai laivas užklupo Saturno atmosferą, pastaraisiais metais mes daug sužinojome apie šį mėnulį. Naujausias radinys, kurį sudarė UCLA planetos mokslininkų ir geologų komanda, susijęs su Titano metano lietaus audromis. Nepaisant to, kad šios liūtys yra retos, matyt, jos gali tapti gana ekstremalios.
Neseniai moksliniame žurnale pasirodė tyrimas, kuriame išsamiai aprašomos jų išvados, pavadinimu „Titano ypatingų kritulių regioniniai modeliai, atitinkantys stebimą aliuvijų ventiliatorių pasiskirstymą“. Gamtos geoscience. Vadovaujama UCLA Žemės, planetų ir kosmoso mokslų katedros magistranto Sauno P. Faulko, komanda atliko Titano kritulių modeliavimą, kad nustatytų, kaip ekstremalūs oro įvykiai formavo Mėnulio paviršių.
Jie nustatė, kad kraštutinės liūtys dėl metano gali aptemdyti apledėjusį Mėnulio paviršių taip, kaip kraštutinės liūtys formuoja uolėtą Žemės paviršių. Žemėje stiprios liūtys vaidina svarbų vaidmenį geologinėje evoliucijoje. Kai krituliai yra pakankamai stiprūs, audros gali sukelti didelius vandens srautus, kurie nešina nuosėdas į žemas teritorijas, kur jos sudaro kūgio formos ypatybes, žinomas kaip aliuviniai ventiliatoriai.
Misijos metu Cassini Orbitas, naudodamas radaro instrumentą, rado panašių „Titan“ savybių įrodymų, kurie leido manyti, kad stiprūs krituliai galėjo paveikti Titano paviršių. Nors šie gerbėjai yra naujas atradimas, mokslininkai tyrinėjo Titano paviršių nuo tada, kai Cassini pirmą kartą pasiekė Saturno sistemą 2006 m. Tuo metu jie pastebėjo keletą įdomių savybių.
Tarp jų buvo didžiulės smėlio kopos, dominuojančios Titano apatinėse platumose, ir metano ežerai bei jūros, dominuojančios aukštesnėse Titanų platumose, ypač aplink šiaurinį poliarinį regioną. Jūros - Kraken Mare, Ligeia Mare ir Punga Mare - siekia šimtus km skersai ir iki kelių šimtų metrų gylio, jas maitina išsišakoję, į upę panašūs kanalai. Taip pat yra daug mažesnių, seklesnių ežerų, kurių kraštai yra užapvalinti ir statūs, ir paprastai jie būna lygiose vietose.
Šiuo atveju UCLA mokslininkai nustatė, kad aliuviniai ventiliatoriai daugiausia yra nuo 50 iki 80 laipsnių platumos. Tai priartina juos prie šiaurinio ir pietinio pusrutulių centro, nors ir šiek tiek arčiau polių nei pusiaujo. Norėdami patikrinti, kaip šios savybės gali sukelti „Titan“ liūtys, UCLA komanda rėmėsi kompiuteriniais Titano hidrologinio ciklo modeliavimais.
Jie išsiaiškino, kad nors lietus daugiausia kaupiasi šalia polių - ten, kur yra pagrindiniai Titano ežerai ir jūros, - intensyviausios liūtys būna 60 laipsnių platumos. Tai atitinka regioną, kuriame aluveniniai ventiliatoriai yra labiausiai sutelkti, ir tai rodo, kad kai Titanas patiria kritulius, jis yra gana ekstremalus - kaip sezoninis musono tipo lietus.
Kaip nurodė Jonathanas Mitchellis - UCLA planetos mokslo docentas ir vyresnysis tyrimo autorius - tai niekuo nesiskiria nuo kai kurių ekstremalių oro įvykių, kurie neseniai buvo patirti Žemėje. „Pačios intensyviausios metano audros mūsų klimato modelyje per dieną išmeta bent keletą lietaus lietaus, arti to, ką mes šią vasarą matėme Hiustone iš uragano Harvey“, - sakė jis.
Komanda taip pat nustatė, kad Titane metano liūtys yra gana retos, pasitaiko rečiau nei kartą per Titaną - tai trunka iki 29 su puse Žemės metų. Tačiau, pasak Mitchello, kuris taip pat yra pagrindinis UCLA „Titan“ klimato modeliavimo tyrimų grupės tyrėjas, tai yra dažniau, nei jie tikėjosi. „Aš galvočiau, kad tai bus tūkstantmečio įvykiai, jei net tai bus“, - sakė jis. „Taigi tai gana staigmena“.
Anksčiau „Titan“ klimato modeliai teigė, kad skystas metanas paprastai koncentruojasi arčiau polių. Bet nė vienas ankstesnis tyrimas neištyrė, kaip krituliai gali sukelti nuosėdų pernešimą ir eroziją, nei parodyta, kaip tai leistų atsižvelgti į įvairius paviršiaus požymius. Dėl to šis tyrimas taip pat rodo, kad regioninius kritulių skirtumus gali sukelti paviršiaus ypatumų skirtumai.
Be to, šis tyrimas rodo, kad Žemė ir Titanas turi dar daugiau bendra, nei manyta anksčiau. Žemėje dėl intensyvių sezoninių oro įvykių atsiranda temperatūros skirtumai. Šiaurės Amerikoje tornadai atsiranda ankstyvą – vėlyvą pavasarį, o pūgos - žiemą. Tuo tarpu Atlanto vandenyne vykstantys temperatūrų svyravimai lemia uraganų susidarymą tarp vasaros ir rudens.
Panašiai atrodo, kad „Titan“ ekstremalios oro sąlygos sukelia didelius temperatūros ir drėgmės pokyčius. Kai vėsesnis, drėgnesnis oras iš aukštesnių platumų sąveikauja su šiltesniu, sausesniu oru iš žemesnių platumų, atsiranda stipraus lietaus. Šie atradimai taip pat yra reikšmingi, kai kalbama apie kitus mūsų Saulės sistemos kūnus, turinčius aliuzinius ventiliatorius - pavyzdžiui, Marsą.
Galų gale, supratę ryšį tarp kritulių ir planetų paviršių, galime susidaryti naujų įžvalgų apie klimato pokyčių poveikį Žemei ir kitoms planetoms. Tokios žinios taip pat padėtų mums sušvelninti padarinius, kuriuos ji daro Žemėje, kur pokyčiai yra tik nenatūralūs, bet taip pat staigūs ir labai pavojingi.
O kas žino? Kažkada tai netgi galėtų mums padėti pakeisti aplinką kitose planetose ir kūnuose, taip padarydami juos tinkamesnius ilgalaikiam žmonių apgyvendinimui (dar žinomam kaip terraforming)!
