Używając optyki adaptacyjnej w teleskopach Gemini North i Keck 2 na Mauna Kea na Hawajach, amerykański zespół odkrył nowe zjawisko w atmosferze największego księżyca Saturna, Tytana.
W przeciwieństwie do poprzednich obserwacji pokazujących burze na biegunie południowym, te nowe obrazy ujawniają zaburzenia atmosferyczne w umiarkowanych środkowych szerokościach geograficznych Tytana, mniej więcej w połowie odległości między równikiem a biegunami. Wyjaśnienie nieoczekiwanej działalności okazało się trudne, a zespół spekuluje, że burze mogą być napędzane przez wszystko, od krótkotrwałych zdarzeń powierzchniowych po zmiany globalnych wzorów wiatrowych.
„Mieliśmy szczęście złapać te nowe chmury o średniej szerokości geograficznej, kiedy po raz pierwszy pojawiły się na początku 2004 roku”, powiedział lider zespołu Henry Roe (California Institute of Technology). „Nie jesteśmy jeszcze pewni, jak powstaje ich formacja. Dalsze obserwacje w ciągu najbliższych kilku lat pokażą nam, czy chmury te są wynikiem sezonowej zmiany wzorców pogodowych, czy zjawiska związanego z powierzchnią. ”
Przyczyny tych burz mogą obejmować działania, które zakłócają atmosferę z powierzchni. Możliwe, że gejzery metanu? warzy się od dołu lub ciepłe miejsce na powierzchni Tytana ogrzewa atmosferę. Sugerowano również, że kriowulkanizm - aktywność wulkaniczna, która wydziela lodowatą mieszankę chemikaliów - jest jednym z mechanizmów powodujących zakłócenia. Możliwe jest również, że burze są napędzane sezonowymi zmianami wiatrów globalnych krążących w górnej atmosferze. Wskazówki na temat tego, co dzieje się na tym lodowatym świecie, można uzyskać, gdy sonda Huygens z misji Cassini opada w atmosferze Tytana w połowie stycznia 2005 roku.
Obserwacje Gemini-Keck II były wynikiem dobrego pomiaru czasu i dostępności teleskopu. Według naukowca z Gemini, Chada Trujillo, wzorce pogodowe Tytana mogą być stabilne przez wiele miesięcy, a jedynie sporadyczne wybuchy niezwykłej aktywności, takie jak te niedawno odkryte cechy atmosferyczne. Szanse na złapanie takich zdarzeń zależą w dużej mierze od dostępności elastycznego planowania, takiego jak w Gemini. „To elastyczne planowanie jest absolutnie niezbędne dla badań meteorologicznych Titan ,? powiedział. ? Wyobraź sobie, jak trudno byłoby zrozumieć różnorodne zjawiska meteorologiczne na Ziemi, gdybyś widział prognozę pogody tylko kilka nocy każdego roku. ”
Podobnie jak Ziemia, Tytan jest otoczony gęstą atmosferą złożoną głównie z azotu. Warunki na Ziemi pozwalają wodzie istnieć w stanie ciekłym, stałym lub parowym, w zależności od lokalnych temperatur i ciśnień. Zmiany fazowe wody między tymi stanami są ważnym czynnikiem w powstawaniu pogody w naszej atmosferze. Atmosfera Tytana jest tak zimna, że każda woda jest zamarznięta w postaci stałej, ale warunki są takie, że metan może przemieszczać się między stanem ciekłym, stałym i gazowym. Prowadzi to do metanowego cyklu meteorologicznego na Tytanie, analogicznie do opartego na wodzie cyklu pogodowego na Ziemi.
Podobnie jak na Ziemi, sezonowe ogrzewanie słoneczne może napędzać aktywność atmosferyczną na Tytanie, i może to być mechanizm za wcześniej obserwowanymi obłokami polarnymi na południu. Jednak nowych formacji chmur o umiarkowanej szerokości geograficznej nie można wytłumaczyć tym samym procesem ogrzewania słonecznego. Jeśli sezonowe przesunięcie cyrkulacji powoduje nowo odkryte cechy, zespół zakłada, że będą dryfować na północ w ciągu najbliższych kilku lat w miarę upływu lat Tytana południowe lato i jesień. Jeśli jest to spowodowane zmianami geologicznymi, takimi jak gejzery metanu lub geologiczne? punkt na powierzchni, obiekt powinien pozostać na obserwowanej 40-stopniowej szerokości geograficznej, ponieważ aktywność powierzchniowa pobudza zmiany konwekcji atmosferycznej i tworzenie się chmur metanu. Ciągłe formacje burzowe będą łatwo rozpoznawalne w przyszłych obserwacjach naziemnych za pomocą Gemini, Keck i innych teleskopów z włączoną optyką adaptacyjną.
„Zastosowanie adaptacyjnej optyki z Ziemi pozwala nam zobaczyć rzeczy, które jeszcze kilka lat temu byłyby niewidoczne”. powiedział naukowiec Keck Antonin Bouchez. „Te obserwacje pokazują, że naziemne teleskopy są doskonałym uzupełnieniem misji kosmicznych, takich jak Cassini.”
Badania mają zostać opublikowane w czasopiśmie Astrophysical Journal z 1 stycznia 2005 r.
Oryginalne źródło: Gemini News Release
