Wydmy Tytana. Kliknij, aby powiększyć
Kiedy po raz pierwszy zauważyli ciemne regiony równikowe na Tytanie, naukowcy sądzili, że mogą patrzeć na oceany ciekłego metanu. Zdjęcia pokazują ogromne wydmy, które biegną równolegle do siebie przez setki kilometrów. Silna grawitacja Saturna powoduje delikatne wiatry na Tytanie, prawdopodobnie przenosząc piasek z Księżyca i osadzając go wokół równika.
Jeszcze kilka lat temu naukowcy sądzili, że ciemne równikowe regiony Tytana mogą być płynnymi oceanami.
Nowe dowody radarowe pokazują, że są to morza - ale morza wydm podobnych do tych w Pustyniach Arabskich lub Namibijskich, członek zespołu radarów Cassini z Uniwersytetu w Arizonie i koledzy z raportu Science (5 maja).
Zdjęcia radarowe zrobione, gdy statek kosmiczny Cassini przeleciał przez Titana w październiku ubiegłego roku, pokazują wydmy o wysokości 330 stóp (100 metrów), które biegną równolegle do siebie przez setki mil na równiku Tytana. Ralph Lorenz z UA Lunar and Planetary Laboratory powiedział, że jedno pole wydmowe ma długość ponad 930 mil (1500 km).
„To dziwne” - powiedział Lorenz. „Te obrazy z księżyca Saturna wyglądają jak radarowe obrazy Namibii lub Arabii. Atmosfera Tytana jest grubsza niż na Ziemi, jej grawitacja jest niższa, piasek jest z pewnością inny - wszystko jest inne, z wyjątkiem procesu fizycznego, który tworzy wydmy i powstały krajobraz ”.
Dziesięć lat temu naukowcy wierzyli, że księżyc Saturna Tytan jest zbyt daleko od Słońca, aby napędzane energią słoneczną wiatry powierzchniowe były wystarczająco silne, aby rzeźbić wydmy. Teoretyzowali także, że ciemne regiony na równiku Tytana mogą być ciekłymi oceanami etanu, które zatrzymywałyby piasek.
Ale naukowcy odtąd dowiedzieli się, że potężna grawitacja Saturna tworzy znaczące pływy w atmosferze Tytana. Pływowy wpływ Saturna na Tytana jest około 400 razy większy niż pływ naszego Księżyca na Ziemię.
Jak po raz pierwszy zaobserwowano w modelach cyrkulacyjnych kilka lat temu, Lorenz powiedział: „Przypływy najwyraźniej dominują wiatry na powierzchni, ponieważ są tak silne w całej atmosferze, od góry do dołu. Wiatry napędzane energią słoneczną są silne tylko wysoko. ”
Wydmy obserwowane przez radar Cassini są szczególnym typem liniowym lub podłużnym, charakterystycznym dla wydm tworzonych przez wiatry wiejące z różnych kierunków. Lorenz powiedział, że pływy powodują zmianę kierunku wiatru, gdy kierują wiatry w kierunku równika.
A kiedy wiatr przypływowy łączy się z wiatrem strefowym zachód-wschód od Tytana, jak pokazują obrazy radarowe, tworzy wydmy ustawione prawie na zachód-wschód z wyjątkiem gór, które wpływają na lokalny kierunek wiatru.
„Kiedy zobaczyliśmy te wydmy w radarach, zaczęło to mieć sens” - powiedział. „Jeśli spojrzysz na wydmy, zobaczysz, że fale wiatru mogą kilkakrotnie dmuchać piasek wokół Księżyca i przekształcać go w wydmy na równiku. Możliwe, że wiatry pływowe przenoszą ciemne osady z wyższych szerokości geograficznych do równika, tworząc ciemny pas Tytana ”.
Model Titana naukowców sugeruje, że pływy mogą tworzyć wiatry powierzchniowe, które osiągają około jednej mili na godzinę (pół metra na sekundę). „Mimo że jest to bardzo łagodny wiatr, wystarczy, aby wysadzić ziarna wzdłuż ziemi w gęstej atmosferze Tytana i niskiej grawitacji”, powiedział Lorenz. Piasek Tytana jest nieco grubszy, ale mniej gęsty niż typowy piasek na Ziemi lub Marsie. „Ziarna te mogą przypominać fusy z kawy”.
Zmienny wiatr pływowy łączy się z wiatrem strefowym zachód-wschód od Tytana, aby wytworzyć wiatry powierzchniowe, które średnio wynoszą około jednej mili na godzinę (pół metra na sekundę). Średnia prędkość wiatru jest nieco zwodnicza, ponieważ wydmy nie powstałyby na Ziemi ani na Marsie przy ich średnich prędkościach wiatru.
Nie wiadomo, czy ziarna są wykonane z organicznych ciał stałych, lodu wodnego, czy też z obu tych mieszanin. Spektrometr mapowania wizualnego i podczerwonego Cassiniego, kierowany przez Roberta Browna z UA, może uzyskać wyniki dotyczące składu wydm.
Jak powstał piasek to kolejna osobliwa historia.
Piasek mógł powstać, gdy deszcz ciekłego metanu erodował cząstki ze skały lodowej. Badacze wcześniej sądzili, że na Tytana nie pada wystarczająco dużo, aby zniszczyć dużo podłoża skalnego, ale myśleli w kategoriach średnich opadów.
Obserwacje i modele Tytana pokazują, że chmury i deszcz są rzadkie. Oznacza to, że poszczególne burze mogą być duże i nadal powodować niskie średnie opady, wyjaśnił Lorenz.
Kiedy zespół Descent Imager / Spectral Radiometer (DISR) pod przewodnictwem UA wyprodukował zdjęcia wykonane podczas sondowania Huygensa lądującego na Tytanie w styczniu 2005 roku, świat zobaczył w krajobrazie wąwozy, korytarze strumieniowe i kaniony. Te same funkcje w Titan były widziane z radarem.
Te cechy pokazują, że kiedy pada deszcz na Tytanie, pada podczas bardzo energetycznych wydarzeń, tak jak na pustyni w Arizonie, powiedział Lorenz.
Dodał, że energiczny deszcz, który wywołuje gwałtowne powodzie, może być mechanizmem do robienia piasku.
Alternatywnie piasek może pochodzić z ciał stałych organicznych wytwarzanych w wyniku reakcji fotochemicznych w atmosferze Tytana.
„To ekscytujące, że radar, który ma głównie badać powierzchnię Tytana, mówi nam wiele o tym, jak działają wiatry na Tytanie”, powiedział Lorenz. „Będzie to ważna informacja, kiedy wrócimy do Titan w przyszłości, być może z balonem”.
Międzynarodowa grupa naukowców jest współautorami artykułu naukowego „The Sand Seas of Titan: Cassini Observations of Longitudinal Dunes”. Pochodzą z Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, US Geological Survey - Flagstaff, Planetary Science Institute, Wheeling Jesuit College, Proxemy Research of Bowie, MD, University of Stanford, Goddard Institute for Space Studies, Observatoire de Paris, International Research School of Planetary Sciences, Universita 'd'Annunzio, Facolt di Ingegneria, Universit La Sapienza, Politecnico di Bari i Agenzia Spaziale Italiana. Jani Radebaugh i Jonathan Lunine z UA Lunar and Planetary Laboratory należą do współautorów.
Misja Cassini-Huygens to wspólny projekt NASA, Europejskiej Agencji Kosmicznej i Włoskiej Agencji Kosmicznej. Jet Propulsion Laboratory, oddział California Institute of Technology w Pasadenie, zarządza misją w NASA Science Mission Directorate w Waszyngtonie. Orbiter Cassini został zaprojektowany, opracowany i zmontowany w JPL.
Oryginalne źródło: UA News Release
