Cassini-tehtävän ja Huygens-koettimen ansiosta olemme vilkaisaneet märää maailmaa, kun tiede katsoi Saturnin kuuta Titania. Vaikka kemiallinen koostumus on erilainen kuin meidän, Titanilla on silti samanlaisia piirteitä, kuten pilviä, sumua, sadetta ja jopa järviä. Näiden ominaisuuksien alkuperää ei kuitenkaan ole oikein selitetty toistaiseksi.
Kalifornian teknologiainstituutin (Caltech) tutkijat ovat tehneet kovaa työtä luomalla tietokoneohjelman, joka perustuu Cassini-kuvantamisen ja tutkan havaintoihin ja jotka voisivat auttaa selittämään Titanin sääkuvioita ja nestepinnan kerrostumia. Yksi merkittävä omituisuus havaittiin vuonna 2009, kun planetaattitieteen professori Oded Aharonson ja hänen ryhmänsä vahvistivat, että Titanin järvet näyttivät kerääntyneen sen napojen ympärille - pääasiassa pohjoisella pallonpuoliskolla kuin etelässä -, mutta se ei ole ainoa uteliaisuus. Päiväntasaajan ympärillä olevien alueiden epäiltiin olevan kuivia, mutta Huygens-koetin paljasti valuma-alueet ja neljä vuotta myöhemmin tutkijat havaitsivat myrskyjärjestelmän tuottavan kosteutta. Tarvita lisää? Tarkista sitten pilvet, joita maanpäälliset kaukoputket havaitsevat. Ne kokoontuvat eteläisen keskikohdan ja korkeiden leveysasteiden ympärille Titanin eteläisen pallonpuoliskon kesäkaudella.
”Voimme katsella vuosia ja nähdä, että mitään ei tapahdu. Tämä on huono uutinen ihmisille, jotka yrittävät ymmärtää Titanin meteorologista kiertoa, koska asioiden lisäksi tapahtuu vain harvoin, mutta meillä on taipumus ikävä niitä, kun ne todella tapahtuvat, koska kukaan ei halua tuhlata aikaa suurille kaukoputkille - jotka sinun on tutkittava missä pilvet ovat ovat ja mitä heille tapahtuu - tarkastellaan asioita, joita ei tapahdu ”, selittää Mike Brown Kalifornian teknillisestä instituutista (Caltech).
Varma. Tutkijat ovat työskennelleet ahkerasti luodakseen malleja, jotka selittäisivät nämä eksoottiset sääpiirteet, mutta selityksiin sisältyy poistumisteorioita, kuten kryogeeniset tulivuoret, jotka räjäyttävät metaanihöyryä aiheuttaen pilviä. Viimeisimmät tietokoneen renderoinnit ovat kuitenkin paljon perustiedot - ilmakehän kiertämisen periaatteet. "Meillä on yhtenäinen selitys monille havaituille piirteille", sanoo Frank J. Gilloon, ympäristötieteiden ja tekniikan professori Tapio Schneider. "Se ei vaadi kryovolkaania tai mitään esoteerista." Schneider yhdessä Caltechin jatko-opiskelijan Sonja Gravesin, entisen Caltechin jatko-opiskelijan Emily Schallerin (PhD'08) ja Mike Brownin, Richardin ja Barbara Rosenbergin professori ja planeettaastronomian professorin kanssa, ovat julkaisseet havaintonsa lehden 5. tammikuuta antamassa numerossa. luonto.
Miksi tämä tietojoukko eroaa edeltäjistään? Schneiderin mukaan nämä uudet simulaatiot pystyivät toistamaan pilvimalleja, jotka vastaavat tosiasiallisia havaintoja - aina järvien jakautumiseen asti. "Metaanilla on taipumus kerätä järvien napojen ympärillä, koska siellä oleva auringonvalo on keskimäärin heikompaa", hän selittää. "Auringon energia haihduttaa yleensä nestemäistä metaania pinnalla, mutta koska napoissa on yleensä vähemmän auringonvaloa, siellä olevan nestemäisen metaanin on helpompaa kerääntyä järviin." Koska Titanilla on pitkänomainen kiertorata, se on hiukan kauempana pohjoisen pallonpuoliskon kesän aikana mahdollistaen pidemmän sadekauden ja siten voimakkaamman järvien kertymisen.
Entä myrskyt? Päiväntasaajan lähellä Titan ei ole kovin jännittävä - vai onko? Alun perin se teoretisoitiin, alue oli melkein autiomainen. Siksi, kun Huygens-koetin löysi todisteita valumasta, kävi ilmeiseksi, että olemassa olevat mallit voivat olla väärässä. Kuvittele yllätys, kun Schaller, Brown, Schneider ja sitten tohtorintutkija Henry Roe löysivät myrskyt tällä oletettavasti kuivalla alueella vuonna 2009! Kukaan ei pystynyt selvittämään sitä, ja ohjelmat tekivät vain vähän enemmän kuin ennustivat tihkua. Uuden mallin myötä rankkasateista tuli mahdollisuus. "Sataa hyvin harvoin matalilla leveysasteilla", Schneider sanoo. "Mutta kun sataa, se kaatuu."
Joten mikä tekee uuden Titanin säätietokonemallin entistä ainutlaatuisemmaksi? Tällä kertaa se kestää 135 Titan-vuotta ja yhdistää metaanijärvet - ja kuinka metaani jakautuu - ilmakehään. Tutkimuksen mukaan tämä vastaa nykyisiä Titan-säähavaintoja ja auttaa ennustamaan, mitä voidaan nähdä tulevina vuosina. Testattavien ennusteiden tekeminen on ”harvinainen ja kaunis tilaisuus planeettatieteissä”, Schneider sanoo. "Muutamassa vuodessa tiedämme, kuinka oikein tai väärin he ovat."
"Tämä on vasta alku", hän lisää. "Meillä on nyt työkalu tehdä uutta tiedettä, ja voimme tehdä ja tulee paljon."
Alkuperäinen tarinan lähde: Kalifornian teknologiainstituutin lehdistötiedote. Lukemista varten: Caltech-tutkijat löytävät myrskyt Titanin tropiikista.
