І про погоду… на Титані

0
3

На Титані, супутнику Сатурна, є погода. Температура на поверхні складає До 90 (біля полюсів) до 95 (на екваторі) і практично не залежить від довготи (див. pdf презентації з графіками). Там є досить щільна атмосфера, дмуть вітру, багато метанових хмар, і навіть йдуть дощі, теж метанові (середньорічна кількість опадів в середньому по планеті Титану — кілька см). А також там є сезонні зміни — загалом атмосфера досить багата для того, щоб говорити про метеорології і кліматі Титану.

Взагалі, сезони на Титані змінюються повільно: один місцевий рік складає майже 30 земних років. Справжні метеорологічні спостереження почалися в 2004 році, коли в систему Сатурна прилетіла космічна станція Cassini, і з тих пір протикала лише чверть повного сезонного циклу. Проте вже цього достатньо, щоб помітити сезонні зміни в атмосфері Титану. (До речі, в оптичному діапазоні майже нічого не побачиш, оскільки тропосфера прихована під шаром «органічного туману», Titan туман. Тому розглядати поверхню і хмари треба в спеціальному вікні прозорості в інфрачервоній області.)

Опис змін за результатами спостереження Cassini наводяться в статті, опублікованій в GRL півроку тому (pdf статті доступний на сайті NASA). Коротко: в 2004 році в південній півкулі було літо, і воно там супроводжувалося великими хмарними утвореннями. Це було, загалом, очікувано — звичайні хмари, що виникають за рахунок конвекції при нагріванні поверхні. У серпні 2009 року Титан перейшов через рівнодення, і тепер у північній півкулі весна, а у південній — осінь.

І ось тут з’явилися зміни в атмосфері, які були не зовсім зрозумілими. У вересні-жовтні 2010 року були помічені великі хмарні освіти в екваторіальних широтах. Під час прольоту повз Титану у вересні 2010 року Cassini побачив ось це (біла стрілка показує напрямок обертання Титану):

Поверхня Титану в ІЧ діапазоні за спостереженнями Cassini 27 вересня 2010 року: білим кольором показані метанові хмари, різні градації сірого — топографічні деталі. Північ зверху. Зображення із статті Seasonal changes in Titan’s meteorology.

Жарт. Біла стрілка — це хмари. Тобто в екваторіальній зоні виникло потужне хмарне утворення розміром понад тисячі км, за формою нагадує стрілку. Три тижні потому цю стрілку вже видно не було, але все одно в екваторіальній області залишився великий слід з хмар.

Ось ця стрілка задала планетологам (або як правильно їх називати?) задачку — як таке могло утворитися. Виявилося, воно може утворитися спонтанно, і сучасні тривимірні моделі глобальної циркуляції на Титані навіть можуть її в загальних рисах відтворити. У свіжій статті в Nature Geophysics (pdf препринти можна знайти в гуглі) показані результати моделювання, які відтворюють, ну може не прямо стрілку, але таку шевроно-подібну загогулину. Ключову роль у їхньому виникненні відіграють планетарні хвилі, коливання атмосфери розміром з увесь Титан. Виникають через них течії в атмосфері, стикаючись лоб в лоб, призводять до утворення таких куточків потужної хмарності розмірами в тисячу км і більше.

Втім, самі автори моделювання кажуть, що там не все гладко. Це моделювання передбачає, що такі потужні хмари породжують і потужні зливи, які повинні б помітно змінювати топографію місцевості за рахунок метанових річок і ерозію. Топографічні зміни після «стрілки 2010 року» дійсно були, але далеко не такі сильні. Отже, модель сильно переоцінює зв’язок хмар з опадами, і треба працювати далі.

Але взагалі добре, що з’явився ще один об’єкт для перевірки і налагоджування моделей глобальної циркуляції, і прикольно спостерігати, які Титан дає загадки і як їх намагаються розгадати.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here