Díky misi Cassini a sondě Huygens jsme zahlédli mokrý svět, když se věda podívala na Saturnův měsíc Titan. Přestože je chemické složení jiné než naše, Titan má stále podobné rysy, jako jsou mraky, mlha, déšť a dokonce i jezera. Původ těchto funkcí však dosud nebyl doposud dobře vysvětlen.
Vědci z Kalifornského technologického institutu (Caltech) usilovně pracovali na vytváření počítačového programu založeného na pozorováních Cassiniho zobrazování a radaru, které by mohly pomoci vysvětlit Titanovy meteorologické vzorce a depozity tekutých povrchů. Jedna velká podivnost byla objevena v roce 2009, když se Oded Aharonson, profesor planetární vědy v Caltechu, a jeho tým potvrdili, že Titanova jezera se zdála shromážděna kolem jejích pólů - převážně na severní polokouli než ve srovnání s jihem - přesto to není jediná zvědavost. Oblasti kolem rovníku byly podezřelé, že jsou suché, ale Huygensova sonda odhalila oblasti odtoku ao čtyři roky později vědci pozorovali bouřkový systém dodávající vlhkost. Potřebovat více? Pak se podívejte na mraky pozorované pozemními dalekohledy ... Během letní sezóny na jižní polokouli Titanu se shromažďují kolem jižních středních a vysokých šířek.
"Můžeme sledovat roky a vidět, že se téměř nic nestane." To je špatná zpráva pro lidi, kteří se snaží pochopit Titanův meteorologický cyklus, protože nejenže se věci dějí jen zřídka, ale máme tendenci je minout, když k nim dojde, protože nikdo nechce ztrácet čas na velkých dalekohledech - které musíte studovat, kde jsou mraky jsou a co se s nimi děje - při pohledu na věci, které se nestávají, “vysvětluje Mike Brown z Kalifornského technologického institutu (Caltech).
Tak určitě. Vědci tvrdě pracovali na vytváření modelů, které by mohly vysvětlit tyto exotické povětrnostní jevy, ale taková vysvětlení zahrnují východiska z teorií, jako jsou kryogenní sopky, které vystřelují páry metanu a způsobují mraky. Nejnovější počítačové vykreslování je však mnohem jednodušší - principy atmosférické cirkulace. "Máme jednotné vysvětlení mnoha pozorovaných funkcí," říká Tapio Schneider, profesor environmentálních věd a inženýrství Frank J. Gilloon. "Nevyžaduje kryokonzány ani nic esoterického." Schneider, spolu s postgraduálním studentem Caltech Sonja Graves, bývalým postgraduálním studentem Caltech Emily Schaller (PhD ’08) a Mikeem Brownem, profesorem Richarda a Barbary Rosenbergové a profesorem planetární astronomie, zveřejnili svá zjištění v 5. čísle časopisu Příroda.
Proč je tento soubor dat jiný než jeho předchůdci? Podle Schneidera byly tyto nové simulace schopné reprodukovat obrazce mraků, které odpovídají faktickým pozorováním - až po rozdělení jezer. "Metan má tendenci se shromažďovat v jezerech kolem pólů, protože sluneční světlo je v průměru slabší," vysvětluje. "Energie ze slunce normálně odpařuje tekutý metan na povrchu, ale protože na pólech je obecně méně slunečního světla, je snadnější pro hromadění tekutého metanu v jezerech." Protože Titan má protáhlou oběžnou dráhu, je během léta severní polokoule o něco dále, což umožňuje delší období dešťů a tím silnější akumulaci jezer.
A co bouře? V blízkosti rovníku není Titan moc vzrušující - nebo je to tak? Původně to bylo teoretizováno, oblast byla téměř pouštní. Proto když Huygensova sonda objevila důkazy o odtoku, ukázalo se, že stávající modely mohou být špatné. Představte si překvapení, když Schaller, Brown, Schneider a následně postdoktorský vědec Henry Roe objevili v této údajně vyprahlé oblasti v roce 2009 bouře! Nikdo to nemohl přijít a programy udělaly jen něco víc, než předpovídaly mrholení. S novým modelem se stalo možným silným deštěm. "V nízkých zeměpisných šířkách prší velmi zřídka," říká Schneider. "Ale když prší, nalévá to."
Co ještě dělá nový počítačový model počasí Titan ještě více jedinečným? Tentokrát to běží 135 let Titanu a spojuje metanová jezera - a jak je metan distribuován - s jeho atmosférou. Podle výzkumu to odpovídá současným pozorováním počasí Titanu a pomůže předpovědět, co by se dalo v nadcházejících letech vidět. Provedení testovatelných předpovědí je „vzácnou a krásnou příležitostí v planetárních vědách,“ říká Schneider. "Za pár let budeme vědět, jak jsou správné nebo špatné."
"To je teprve začátek," dodává. "Nyní máme k dispozici nástroj pro novou vědu a je toho hodně, co můžeme udělat a uděláme."
Původní zdroj příběhu: Kalifornie Institute of Technology News Release. Pro další čtení: Caltech Vědci objevují bouře v tropech Titanu.
