Od chvíle, kdy Cassiniho sonda dorazila na Saturn v roce 2004, odhalila některé překvapivé věci o systému měsíců planety. Titan, Saturnův největší měsíc, byl zvláštním zdrojem fascinace. Mezi jeho metanovými jezery, atmosférou bohatou na uhlovodíky a přítomností „metanového cyklu“ (podobného „vodnímu cyklu“ na Zemi) není dostatek fascinujících věcí, které se dějí na tomto kronickém měsíci.
Jako by to nestačilo, Titan také zažívá sezónní změny. V současnosti začíná zima na jižní polokouli, která je charakterizována přítomností silného víru v horní atmosféře nad jižním pólem. To představuje obrácení toho, co Cassiniho sonda zaznamenala, když poprvé začala pozorovat měsíc před deseti lety, když se podobné věci děly na severní polokouli.
Tyto nálezy byly sdíleny na společném 48. zasedání Divize americké astronomické společnosti pro planetární vědy a na 11. evropském planetárním vědeckém kongresu, který se konal od 16. do 21. října v kalifornské Pasadeně. Cílem druhé výroční konference těchto orgánů je posílení mezinárodní vědecké spolupráce v oblasti planetární vědy.
V průběhu zasedání dr. Athena Coustenis - ředitelka výzkumu (1Svatý třída) s Národním střediskem pro vědecký výzkum (CNRS) ve Francii - sdílela nejnovější atmosférické údaje získané společností Cassini. Jak uvedla:
„Cassiniina dlouhá mise a časté návštěvy Titanu nám umožnily poprvé sledovat nádherně sezónní změny na Titanu. Dorazili jsme k severní polovině zimy a nyní jsme měli příležitost sledovat Titanovu atmosférickou reakci během dvou úplných sezón. Od rovnodennosti, kde obě hemisféry dostaly stejné zahřívání od Slunce, jsme zaznamenali rychlé změny. “
Vědci již nějakou dobu vědí o sezónních změnách na Titanu. Toto se vyznačuje teplými plyny stoupajícími na letním pólu a studenými plyny, které se usazují na zimním pólu, přičemž teplo cirkuluje atmosférou z pólu na pól. Tento cyklus zažívá pravidelné obrácení, když se roční období mění z jedné polokoule na druhou.
V roce 2009 Cassini pozorovala rozsáhlé zvraty bezprostředně po rovnodennosti toho roku. To vedlo k poklesu teploty kolem 40 ° C (104 ° F) kolem jižní polární stratosféry, zatímco na severní polokouli došlo k postupnému oteplování. Během měsíců po rovnodennosti se nad jižním pólem objevil stopový plynový vír, který vykazoval zářící skvrny, zatímco podobný rys zmizel ze severního pólu.
Takovýto zvrat je významný, protože dává astronomům šanci podrobněji studovat Titanovu atmosféru. V podstatě jižní polární vír vykazuje koncentrace stopových plynů - jako jsou komplexní uhlovodíky, methylacetylne a benzen - které se akumulují v nepřítomnosti UV světla. Se zimou nyní na jižní polokouli lze očekávat, že se tyto plyny hromadí v hojnosti.
Jak vysvětlil Coustenis, je to pro planetární vědce příležitost vyzkoušet své modely pro Titanovu atmosféru:
"Měli jsme šanci být svědkem nástupu zimy od začátku a blížíme se k vrcholné době těchto procesů výroby plynu na jižní polokouli." Nyní hledáme nové molekuly v atmosféře nad jižní polární oblastí Titanu, které byly předpovídány našimi počítačovými modely. Provedení těchto detekcí nám pomůže pochopit probíhající fotochemii. “
Dříve vědci dokázali tyto plyny pozorovat pouze ve vysokých severních šířkách, které přetrvávaly až do léta. Očekávalo se, že se podrobí pomalé fotochemické destrukci, kde je vystavení světlu v závislosti na jejich chemickém složení rozloží. Během několika posledních měsíců se však v celé severní severní polokouli v nadmořské výšce 400 až 500 km vyvinula zóna vyčerpaného molekulárního plynu a aerosolů.
To naznačuje, že ve vysokých nadmořských výškách má Titanova atmosféra určitou komplexní dynamiku. To, co by to mohlo být, není zatím jasné, ale ti, kdo učinili studium Titanovy atmosféry prioritou, se dočkají, až to zjistí. Od nynějška do konce mise Cassini (která je naplánována na září 2017) se očekává, že sonda poskytne úplný obrázek o chování Titanovy střední a horní atmosféry.
Na konci mise provedla kosmická sonda Cassini více než 100 cílených letů Saturn. Tímto způsobem byl skutečně svědkem toho, jak celý rok na Titanu vypadá, doplněný sezónní variabilitou. Tyto informace nám pomohou nejen pochopit hlubší tajemství jednoho z nejzáhadnějších měsíců Sluneční soustavy, ale také by se mělo hodit, pokud a kdy tam jednou pošleme astronauty (a možná i osadníky)!
