Tytan, największy księżyc Saturna, jest pod pewnymi względami najbardziej ziemskim światem w Układzie Słonecznym, z gęstą atmosferą azotu, deszczem, rzekami, jeziorami i morzami. Pod powierzchnią może jednak znajdować się ciekły ocean woda-amoniak. Teraz nowe badania sugerują, że Tytan jest podobny do Ziemi w inny sposób, z warstwową niższą atmosferą podobną do naszej.
Od dawna wiadomo, że Tytan ma gęstą atmosferę; nie widać nawet powierzchni z powodu gęstej smogowej górnej mgły złożonej z węglowodorów. Jak się okazuje, dolna atmosfera ma dwie wyraźne warstwy; najniższa warstwa, podobnie jak na Ziemi, znana jest jako warstwa graniczna, która ma największy wpływ na klimat i pogodę.
Istnieje niepewność co do natury niższej atmosfery Tytana, dlatego naukowcy opracowali trójwymiarowy model klimatu, aby spróbować odpowiedzieć na te pytania - poprzednie dane z Voyager 1, Cassini i Huygens doprowadziły do sprzecznych wyników. Było to w dużej mierze spowodowane tym, że niższej atmosfery nie można zaobserwować bezpośrednio z powodu nieprzejrzystej górnej atmosfery. Nowy model klimatu pokazuje, że istnieją dwie niższe warstwy, które różnią się zarówno od siebie, jak i od górnej atmosfery. Najniższa warstwa graniczna ma około 800 metrów grubości, a następna warstwa ma głębokość około 2 kilometrów.
Według Paulo Penteado z Instytutu Astronomii, Geofizyki i Nauk o Atmosferze na Uniwersytecie w São Paulo w Brazylii: „Najciekawsze jest to, że ich model pokazuje obecność dwóch różnych granic, dolnej z powodu codziennego ogrzewania i chłodzenia powierzchni - o różnej wysokości w ciągu dnia - i wyższej, spowodowanej sezonową zmianą globalnej cyrkulacji powietrza. ”
Benjamin Charnay z francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS) w Paryżu i główny autor badania dodaje: „Ta niespotykana organizacja warstwy granicznej ma kilka konsekwencji. Kontroluje cyrkulację atmosferyczną i wzory wiatru w dolnej atmosferze; kontroluje rozmiar i rozstaw wydm na Tytanie; może to oznaczać tworzenie chmur warstwy granicznej (metanu na Tytanie). Takie chmury wydają się być obserwowane, ale nie wyjaśnione. ”
Różnice te są zaskakujące, ponieważ Tytan otrzymuje znacznie mniej energii słonecznej od Słońca niż Ziemia. Ta izolacja słoneczna, która determinuje zmiany temperatury w atmosferze, jest 1000 razy słabsza na Tytanie niż na Ziemi. Tak dynamiczna atmosfera na Tytanie była nieoczekiwana, ale może zawierać wskazówki co do tworzenia naszej własnej atmosfery. Można to również ekstrapolować na egzoplanety; jeśli mniejszy świat tak daleko od Słońca mógłby mieć nieoczekiwane warunki podobne do Ziemi, to ile egzoplanet, odkrywanych teraz przez tysiące, równie dobrze?
Odkrycia zostały opublikowane w numerze z 15 stycznia 2012 r Nature Geoscience.
Z streszczenia:
„Dochodzimy do wniosku, że troposfera Titana ma dobrą strukturę, obejmującą dwie warstwy graniczne, które kontrolują wzory wiatru, odstępy wydm i tworzenie się chmur na niskich wysokościach”.
Streszczenie i artykuł są tutaj. Pełny artykuł jest dostępny w cenie 18,00 USD w USA lub w ramach subskrypcji Nature Geoscience.
