Saturnuksen suurin kuu, Titan, on salaperäinen paikka; ja mitä enemmän opimme siitä, sitä enemmän yllätyksiä näyttää olevan varastossa. Sen lisäksi, että se on ainoa maapallon ulkopuolella oleva elin, jolla on tiheä, typpirikas ilmapiiri, sen pinnalla on myös metaanijärviä ja ilmakehässä metaanipilviä. Tämä hydrologinen sykli, jossa metaani muunnetaan nesteestä kaasuksi ja takaisin takaisin, on hyvin samanlainen kuin täällä maan päällä oleva kierto.
Kiitos NASA / ESA Cassini-HuygenTehtävämme, joka päättyi 15. syyskuuta, kun veneet törmäsivät Saturnin ilmakehään, olemme oppineet paljon tästä kuusta viime vuosina. Uusin löytö, jonka teki UCLA-planeettatutkijoiden ja geologien ryhmä, liittyy Titanin metaanisateiden myrskyihin. Huolimatta harvinaisesta esiintymisestä, nämä sademyrskyt voivat ilmeisesti tulla melko äärimmäisiä.
Tutkimus, joka selvittää heidän havaintonsa, nimeltään ”Titanin äärimmäisen saostuksen alueelliset mallit, jotka ovat yhdenmukaisia havaitun alluiaalisen tuulettimen jakauman kanssa”, ilmestyi äskettäin tieteellisessä lehdessä Luonto Geoscience. UCLA: n maapallon, planeettojen ja avaruustieteiden laitoksen jatko-opiskelijan Saun P. Faulkin johtama ryhmä toteutti Titanin sateen simulaatioita selvittääkseen, kuinka äärimmäiset sääilmiot ovat muokanneet kuun pintaa.
He löysivät, että äärimmäiset metaanisateet saattavat painaa kuun jäisen pinnan samalla tavalla kuin äärimmäiset sademyrskyt muokkaavat Maan kallioista pintaa. Maapallolla kovilla sadekuuroilla on tärkeä rooli geologisessa evoluutiossa. Kun sademäärä on riittävän voimakasta, myrskyt voivat laukaista suuria vesivirtauksia, jotka kuljettavat sedimentin mataliin maihin, missä se muodostaa kartiomaisia piirteitä, joita kutsutaan alluviaalisiksi faneiksi.
Lähetystyön aikana Cassini radanvälittäjä löysi todisteita samanlaisista ominaisuuksista Titanilla tutkainstrumentinsa avulla, mikä viittasi siihen, että voimakas sade saattaa vaikuttaa Titanin pintaan. Vaikka nämä fanit ovat uusi löytö, tutkijat ovat tutkineet Titanin pintaa siitä lähtien, kun Cassini saavutti Saturnusjärjestelmän vuonna 2006. Tuona aikana he ovat havainneet useita mielenkiintoisia piirteitä.
Näihin kuuluivat Titanin alempia leveysasteita hallitsevat valtavat hiekkadyynit sekä metaanijärvet ja meret, jotka hallitsevat sen korkeampia leveysasteita - etenkin pohjoisen napa-alueen ympärillä. Meret - Kraken Mare, Ligeia Mare ja Punga Mare - mittaavat satoja km yli ja jopa satojen metrien syvyyteen, ja niitä syövät haarautuvilla, joenkaltaisilla kanavilla. On myös monia pienempiä, matalampia järviä, joiden reunat ja jyrkät seinät ovat yleensä tasaisilla alueilla.
Tässä tapauksessa UCLA: n tutkijat havaitsivat, että alluiaalipuhaltimet sijaitsevat pääasiassa välillä 50-80 astetta. Tämä asettaa ne lähellä pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon keskustaa, tosin hieman lähempänä napoja kuin päiväntasaajaa. Testaaakseen, kuinka Titanin omat myrskyt voivat aiheuttaa näitä ominaisuuksia, UCLA-ryhmä luottaa Titanin hydrologisen syklin tietokoneisiin simulaatioihin.
He havaitsivat, että vaikka sade kertyy pääosin napojen lähellä - missä Titanin tärkeimmät järvet ja meri sijaitsevat - voimakkaimmat sademyrskyt tapahtuvat lähellä 60 astetta. Tämä vastaa aluetta käyttävien tuulettimien keskittymistä voimakkaimmin ja osoittaa, että kun Titan kokee sateita, se on melko äärimmäistä - kuten vuodenaikojen monsuunimainen sadevirta.
Kuten Jonathan Mitchell - UCLA: n planeettatieteen apulaisprofessori ja tutkimuksen vanhempi kirjoittaja - huomautti, tämä ei ole samanlainen kuin jotkut äärimmäiset säätapahtumat, joita äskettäin koettiin täällä maan päällä. "Ilmastomallimme voimakkaimmat metaanimyrskyt aiheuttavat vähintään sateen jalan päivässä, mikä on lähellä sitä, mitä näimme Houstonissa hirmumyrsky Harveysta kesällä", hän sanoi.
Ryhmä havaitsi myös, että Titanilla metaanisademyrskyt ovat melko harvinaisia, ja niitä esiintyy harvemmin Titan-vuodessa - mikä kestää 29 ja puoli Maan vuotta. Mutta Mitchellin mukaan, joka on myös UCLA: n Titan-ilmastomallinnustutkimusryhmän päätutkija, tämä tapahtuu useammin kuin he odottivat. "Olisin luullut, että nämä olisivat vuosituhannen vaihteen tapahtumia, jos edes niin", hän sanoi. "Joten tämä on melkoinen yllätys."
Aikaisemmin Titanin ilmastomallit ovat ehdottaneet, että nestemäinen metaani keskittyy yleensä lähemmäksi napoja. Mikään aikaisempi tutkimus ei kuitenkaan ole tutkinut, kuinka sateet voisivat aiheuttaa sedimenttien kulkeutumisen ja eroosion, tai osoittaneet, kuinka tämä ottaisi huomioon pinnalla havaitut erityispiirteet. Tämän seurauksena tämä tutkimus ehdottaa myös, että sateiden alueelliset vaihtelut voivat johtua pintaominaisuuksien alueellisista vaihteluista.
Tämän lisäksi tämä tutkimus on osoitus siitä, että Maalla ja Titanilla on jopa enemmän yhteistä kuin aiemmin ajateltiin. Maapallolla lämpötilan ristiriidat johtavat voimakkaisiin sesongin säätapahtumiin. Pohjois-Amerikassa tornaadoja esiintyy varhaiskesästä loppukevääseen, ja lumimyrskyjä esiintyy talvella. Samaan aikaan lämpötilan vaihtelut Atlantin valtameressä johtavat hurrikaanien muodostumiseen kesän ja syksyn välillä.
Samoin näyttää siltä, että Titanilla vakavat lämpötilan ja kosteuden vaihtelut aiheuttavat äärimmäisen sään. Viileämpänä korkeampien leveysasteiden kosteampi ilma on vuorovaikutuksessa lämpimämmän, kuivemman ilman kanssa alemmilta leveysasteilta, aiheuttaen voimakkaita sadekuuroja. Nämä havainnot ovat merkityksellisiä myös silloin, kun kyse on muista aurinkokunnan järjestelmästä, jossa on alluviaaliset tuulettimet - kuten Mars.
Loppujen lopuksi sademäärän ja planeettapintojen välisen suhteen ymmärtäminen voi johtaa uusiin käsityksiin ilmastomuutoksen vaikutuksista maapallolle ja muille planeetoille. Tällainen tieto on myös pitkä matka auttamaan meitä lieventämään vaikutuksia, joita sillä on täällä maan päällä, jossa muutokset ovat vain luonnotonta, mutta myös äkillistä ja erittäin vaarallista.
Ja kuka tietää? Jonain päivänä se voisi jopa auttaa meitä muuttamaan muiden planeettojen ja ruumiiden ympäristöä, mikä tekee niistä sopivampia pitkäaikaiseen ihmisasutukseen (alias.).
