Kuva Titanin paksusta sameasta ilmakehästä, joka on yllättävän samanlainen kuin varhainen maa. Kuvahyvitys: NASA / JPL / SSI. Klikkaa suurentaaksesi.
Titanin ilmakehän tuulet, lämpötila ja sekoittuminen on paljastunut Cassini-avaruusaluksen uusilla havainnoilla. Saturnuksen jättikuun paksu ilmapiiri on rikas orgaanisilla yhdisteillä, joiden kemia voi olla samanlainen kuin mitä tapahtui maapallolla ennen elämän syntymistä.
”Titan ei ole vain piste taivaalla; Nämä uudet havainnot osoittavat, että Titan on rikas, monimutkainen maailma, jollain tavoin aivan kuten maapallo ", sanoi tohtori Michael Flasar NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksesta, Greenbelt, MD, Composite Infrapunaspektrometrin (CIRS) päätutkija. Flasar on tätä tutkimusta käsittelevän artikkelin pääkirjailija, joka julkaistiin 13. toukokuuta lehdessä Science.
CIRS-tutkimusryhmä löysi todisteita eristetystä polaarivorteksista, joka on samanlainen kuin maapallossa. CIRS: n havainnot osoittivat, että Titanin pohjoisnavan ympärillä kiertävät voimakkaat tuulet eristävät siellä ilmakehän napayön aikana. Polaarisen alueen sekoittuminen ilmakehän alempien leveysalueiden kanssa on estetty tänä aikana. Maapallolla etelänapainen ilmapiiri on eristetty kuukausia pitkän Antarktiksen talven aikana, jolloin polaariset stratosfääripilvet voivat muodostua. Normaalisti inertit klooriyhdisteet (kuten kloorinitraatti) käyvät läpi kemiallisia reaktioita pilvikiteissä, jotka vapauttavat molekyylikloorin. Auringonvalo hajottaa keväällä molekyylikloorin, johtaen kuuluisaan vuotuiseen Etelämantereen otsonireikään. Titanin ilmakehässä ei ole otsonia; CIRS-tulokset kuitenkin osoittavat, että suuri osa sen ilmakehästä on eristetty napayön aikana, ja se voisi antaa mahdollisuuden epätavallisen ja monimutkaisen kemian esiintymiseen.
Maan tavoin Titanin pyörimisakseli on kallistettu, joten myös sen navat kokevat pitkän yön talvella. Polaarinen talvi Titanilla on monta maata vuotta, koska Saturnus kiertää aurinkoa kerran melkein 30 vuodessa. Titanin pohjoisella pallonpuoliskolla on alkutalvi. CIRS-ryhmä havaitsi merkittävät lämpötilaerot Titanin pohjoisnavan ja päiväntasaajan välillä. Ryhmä käytti tätä havaintoa päästäkseen ympyrätuulien nopeuden pohjoisnavan ympärille. Tiimin mukaan nämä tuulet eristävät ilmakehän Titanin pohjoisnavan ympärillä, koska CIRS-tiedot osoittivat, että useiden raskaiden orgaanisten (hiiltä sisältävien) molekyylien pitoisuus on siellä korkein.
Raskaat orgaaniset molekyylit muodostuvat luonnollisesti Titanin ilmakehässä peittäen kuun oranssilla utulla. Titanin ilmakehä koostuu noin 98 prosentista typpeä ja suurin osa lopusta on metaania. Kun nämä molekyylit nousevat yläkehän ilmakehään, auringonvalo hajottaa ne toisistaan ja fragmentit muodostavat raskaampia orgaanisia molekyylejä, kuten propaani, etaani, asetyleeni, syaanivety, ja vieläkin monimutkaisempia molekyylejä. Koska stratosfäärin ilma talvinavan yläpuolella on kylmä, se uppoaa ja laskee alas korkeampia muodostuneita raskaita orgaanisia yhdisteitä. Jos ilma Titanin pohjoisnavan yläpuolella on talvella eristetty, raskaiden orgaanisten orgaanisten aineiden tulisi kertyä stratosfääriin kauden aikana. Tätä juuri CIRS-joukkue näkee.
"Emme tiedä, onko maapallon otsonireikäprosessissa vielä enemmän yhtäläisyyksiä, kuten polaaripilviä, jotka reagoivat ilmakehän molekyylien kanssa yksinkertaisesti siksi, että emme ole vielä nähneet niitä", sanoi Flasar. ”Mutta emme olisi yllättyneitä löytääksemme ne emmekä yllätyksemme huomatessamme, että Titanilla on joitain omia ainutlaatuisia käänteitään. Se tekee tiedestä niin jännittävän. Luonto on liian rikas, jotta voimme ennustaa tarkalleen, mitä löydämme tutkiessamme. ”
Tutkimusta rahoittivat NASA ja Euroopan avaruusjärjestö. Cassini-Huygens-operaatio on NASA: n, Euroopan avaruusjärjestön ja Italian avaruusjärjestön yhteistyöhanke. Jet Propulsion Laboratory, Kalifornian teknillisen instituutin jaosto Pasadena, hallinnoi Cassini-Huygens-operaatiota NASA: n tiedeoperaatio-osastolle, Washington, D.C.
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
