Tänu Cassini missioonile ja Huygensi sondile oleme pilgu heitnud niiskesse maailma, kui teadus vaatas Saturni kuud Titanit. Ehkki keemiline koostis on meie omast erinev, on Titanil siiski sarnased omadused, nagu pilved, udu, vihm ja isegi järved. Kuid nende funktsioonide päritolu ei ole siiani hästi seletatud.
California tehnoloogiainstituudi (Caltech) teadlastel on olnud palju vaeva, luues Cassini pildistamise ja radarite põhjal tehtud vaatlustel põhineva arvutiprogrammi, mis aitaks selgitada Titani ilmastikumustreid ja vedeliku pinnaladestusi. Üks suuremaid veidrusi avastati 2009. aastal, kui planeediteaduse professor Caltech kutsus Oded Aharonsoni ja tema meeskond kinnitas, et Titani järved on kogunenud selle pooluste ümber - valdavalt põhjapoolkeral kui lõunaosas -, kuid see pole ainus uudishimu. Ekvaatori ümbruses kahtlustati kuivust, kuid Huygensi sond paljastas äravoolu alad ja neli aastat hiljem täheldasid teadlased niiskust tarninud tormisüsteemi. Vajan veel? Seejärel kontrollige maapinnal asuvate teleskoopide poolt vaadeldavaid pilvi. Need kogunevad Titani lõunapoolkera suvehooajal lõunapoolse keskmise ja kõrgema laiuskraadi ümber.
„Me võime aastaid vaadata ja peaaegu midagi ei juhtu. See on halb uudis inimestele, kes püüavad mõista Titani meteoroloogilist tsüklit, kuna mitte ainult ei juhtu asju harva, vaid kipume neist ilma jääma ka siis, kui need juhtuvad, sest keegi ei taha raisata aega suurtele teleskoopidele - mida peate uurima pilvede kohta on ja mis nendega juhtub - vaadates asju, mida ei juhtu, ”selgitab Mike Brown California Tehnoloogiainstituudist (Caltech).
Muidugi. Teadlased on kõvasti tööd teinud nende eksootiliste ilmastikuomaduste seletamiseks mudelite loomisel, kuid sellised seletused hõlmavad väljapääsuteooriaid, näiteks krüogeensed vulkaanid, mis puhutavad metaaniauru välja, põhjustades pilvi. Viimane arvuti renderdus on aga palju põhilisem - õhuringluse põhimõtted. "Meil on paljudele täheldatud omadustele ühtne seletus," ütleb Frank J. Gillooni keskkonnateaduse ja tehnikateaduste professor Tapio Schneider. "See ei vaja krüovolkaanide kasutamist ega midagi esoteerilist." Schneider koos Caltechi kraadiõppuri Sonja Gravesi, Caltechi endise kraadiõppuri Emily Schalleri (PhD ’08) ja Richardi ning Barbara Rosenbergi ning planeetide astronoomiaprofessori Mike Browniga on avaldanud oma avastused ajakirja 5. jaanuari numbris. Loodus.
Miks see andmekogum erineb eelkäijatest? Schneideri sõnul suutsid need uued simulatsioonid reprodutseerida pilvekujundusi, mis vastavad faktilistele vaatlustele - kuni järvede jaotumiseni. “Metaani kipub kogunema pooluste ümbruse järvedes, kuna seal on päikesevalgus keskmiselt nõrgem,” selgitab ta. "Päikesest eralduv energia aurutab pinnal tavaliselt vedelat metaani, kuid kuna poolustel on tavaliselt vähem päikesevalgust, on seal vedel metaan lihtsam järvedesse koguneda." Kuna Titanil on piklik orbiit, asub see põhjapoolkera suvel pisut kaugemal, võimaldades pikemat vihmaperioodi ja seega tugevamat järvede kuhjumist.
Mis saab tormidest? Ekvaatori lähedal pole Titanil eriti põnevat - või on see nii? Algselt teoreetiliselt oli see piirkond peaaegu kõrbetaoline. Sellepärast selgus, kui Huygensi sond avastas äravoolu tõendeid, et ilmnes, et olemasolevad mudelid võivad olla valed. Kujutage ette üllatust, kui Schaller, Brown, Schneider ja tollane järeldoktor Henry Roe avastasid 2009. aastal selles väidetavalt kuivas piirkonnas tormid! Keegi ei suutnud seda välja mõelda ja programmid tegid midagi enamat kui ennustasid vihmasadu. Uue mudeliga sai võimalikuks tugev vihmasadu. “Madalatel laiuskraadidel sajab väga harva,” ütleb Schneider. "Aga kui sajab vihma, siis valab."
Mis teeb uue ilmaga Titan arvutimudeli veelgi unikaalsemaks? Seekord kestab see 135 Titan aastat ja seob metaanijärved - ja kuidas metaan jaotub - oma atmosfääriga. Uuringute kohaselt vastab see praegustele Titani ilmavaatlustele ja aitab ennustada, mida võiks lähiaastatel näha. Testatavate ennustuste tegemine on planeediteadustes haruldane ja ilus võimalus, ”ütleb Schneider. "Mõne aasta pärast saame teada, kui õiged või valed nad on."
"See on alles algus," lisab ta. "Meil on nüüd tööriist uue teaduse tegemiseks ja seal on palju, mida saaksime teha ja teeme."
Algne looallikas: California Tehnoloogiainstituudi uudisteväljaanne. Edasiseks lugemiseks: Caltechi teadlased avastavad torme Titansi troopikast.
