Saturnův největší měsíc Titan je tajemné místo; a čím více se o tom dozvíme, tím více překvapení se zdá být na prodejně. Kromě toho, že je jediným tělem mimo Zemi, které má hustou atmosféru bohatou na dusík, má na svém povrchu také metanová jezera a ve své atmosféře metanové mraky. Tento hydrologický cyklus, kde se metan přeměňuje z kapaliny na plyn a zpět, je velmi podobný vodnímu cyklu zde na Zemi.
Díky NASA / ESA Cassini-Huygens misí, která byla ukončena 15. září, když plavidlo narazilo do Saturnovy atmosféry, jsme se v posledních letech hodně dozvěděli o tomto měsíci. Nejnovější nález, který vytvořil tým planetárních vědců a geologů UCLA, se týká dešťových bouřek s metanem Titanu. Přestože jsou tyto bouřky vzácné, mohou se zdát docela extrémní.
Studie, která podrobně popisuje jejich nálezy, nazvaná „Regionální vzorce extrémního srážení na titanu v souladu s pozorovanou distribucí aluviálních fanoušků“, se nedávno objevila ve vědeckém časopise Nature GeosciencE. Tým vedl Saun P. Faulk, postgraduální student katedry Země, planetární a kosmické vědy UCLA.
Zjistili, že extrémní metanové dešťové bouře mohou otisknout ledový povrch měsíce stejným způsobem, jakým extrémní dešťové bouře formují skalní povrch Země. Na Zemi hrají v geologické evoluci důležitou roli silné bouřky. Když jsou srážky dostatečně silné, mohou bouře vyvolat velké toky vody, které transportují sedimenty do nížin, kde tvoří kužele-formované prvky známé jako aluviální fanoušci.
Během své mise, Cassini orbiter našel důkazy o podobných vlastnostech na Titanu pomocí svého radarového přístroje, který naznačoval, že Titanův povrch by mohl být ovlivněn intenzivními srážkami. Zatímco tito fanoušci jsou novým objevem, vědci studovali povrch Titanu od doby, kdy Cassini poprvé dosáhl systému Saturn v roce 2006. V té době zaznamenali několik zajímavých funkcí.
Jednalo se o obrovské písečné duny, které dominují v nižších zeměpisných šířkách Titanu, a metanská jezera a moře, které dominují ve vyšších zeměpisných šířkách - zejména kolem severní polární oblasti. Moře - Kraken Mare, Ligeia Mare a Punga Mare - měří stovky km napříč a až několik set metrů hluboké a jsou napájeny větvícími říčními kanály. Existuje také mnoho menších, mělčích jezer, která mají zaoblené hrany a strmé stěny, a obvykle se nacházejí v rovných oblastech.
V tomto případě vědci UCLA zjistili, že aluviální fanoušci se nacházejí převážně mezi 50 a 80 stupni zeměpisné šířky. To je umisťuje blízko středu severní a jižní polokoule, i když o něco blíže k pólu než rovník. Aby bylo možné vyzkoušet, jak by tyto vlastnosti mohly způsobit vlastní dešťové bouře, se tým UCLA spoléhal na počítačové simulace hydrologického cyklu Titanu.
Zjistili, že zatímco déšť se většinou hromadí poblíž pólů - kde jsou umístěna hlavní jezera a moře Titanu - nejintenzivnější dešťové bouře se vyskytují poblíž 60 stupňů zeměpisné šířky. To odpovídá oblasti, ve které jsou aluviální fanoušci nejvíce soustředěni, a ukazuje, že když Titan zažije srážky, je to docela extrémní - jako sezónní liják podobný monzunu.
Jak naznačil Jonathan Mitchell - docent UCLA, profesor planetární vědy a hlavní autor studie - to není nepodobné některým extrémním povětrnostním událostem, které se zde nedávno na Zemi vyskytly. "Nejintenzivnější metanové bouře v našem klimatickém modelu vyhodí alespoň jednu nohu deště denně, což se blíží tomu, co jsme viděli v Houstonu z hurikánu Harvey letos v létě," řekl.
Tým také zjistil, že na Titanu jsou metanové dešťové bouře poměrně vzácné a vyskytují se méně než jednou za rok Titanu - což se projeví až 29 a půl Země roku. Ale podle Mitchella, který je také hlavním vyšetřovatelem výzkumné skupiny pro modelování klimatu Titan UCLA, je to častěji, než očekávali. "Byl bych si myslel, že to budou události jednou za tisíciletí, i kdyby to tak bylo," řekl. "To je docela překvapení."
V minulosti klimatické modely Titanu naznačovaly, že tekutý metan se obecně koncentruje blíže k pólům. Žádná předchozí studie však nezkoumala, jak by srážky mohly způsobit transport sedimentů a erozi, ani neprokázaly, jak by to mohlo vysvětlit různé rysy pozorované na povrchu. Výsledkem je, že tato studie také naznačuje, že regionální rozdíly v povrchových prvcích by mohly být způsobeny regionálními změnami srážek.
Navíc tato studie naznačuje, že Země a Titan mají ještě více společného, než se dříve myslelo. Na Zemi jsou rozdíly v teplotě tím, co vede k intenzivním sezónním událostem. V Severní Americe se tornáda vyskytují od časného do pozdního jara, zatímco v zimě se vyskytují vánice. Mezitím teplotní výkyvy v Atlantickém oceánu vedou k tvorbě hurikánů mezi letem a pádem.
Podobně se zdá, že na Titanu způsobují extrémní počasí vážné změny teploty a vlhkosti. Když chladnější, vlhčí vzduch z vyšších zeměpisných šířek interaguje s teplejším, suchším vzduchem z nižších zeměpisných šířek, výsledkem jsou silné bouřky. Tato zjištění jsou také významná, pokud jde o jiná těla v naší Sluneční soustavě, která na nich mají aluviální fanoušky - jako je Mars.
Na konci by pochopení vztahu mezi srážkovými a planetárními povrchy mohlo vést k novým poznatkům o dopadu klimatických změn na Zemi a další planety. Takové znalosti by také vedly dlouhou cestu k tomu, abychom nám pomohli zmírnit účinky, které má tady na Zemi, kde změny jsou pouze nepřirozené, ale také náhlé a velmi nebezpečné.
A kdo ví? Jednoho dne nám to může dokonce pomoci změnit prostředí na jiných planetách a tělech, a tak je učinit vhodnějšími pro dlouhodobé lidské osídlení (aka. Terraforming)!
