Cassini-Huygensi visuaalse infrapuna kaardistamise spektromeetri abil saadud vale värviga titanid. Pildikrediit: suurendamiseks klõpsake
Kasutades hiljutisi Cassini, Huygensi ja maapõhiseid vaatlusi, on teadlased suutnud luua arvutimudeli, mis selgitab mitut tüüpi etaan- ja metaanipilvede moodustumist Titanil.
Saturni suurimal kuul Titanil on paksu udupilve kaudu hiljuti täheldatud pilve, kasutades infrapuna-lähispektroskoopiat ning lõunapooluse ja parasvöötme piirkondade pilte 40 lähedal? Lõuna. Maapealsete teleskoopide ja NASA / ESA / ASI Cassini kosmoselaeva hiljutised vaatlused pakuvad nüüd pilveklimatoloogiast ülevaate.
Euroopa meeskond, mida juhib Prantsusmaal IPSL Versailles-St-Quentini ülikoolis I dd Aeronomie asuv Service d? Aeronomie, Pascal Rannou, on välja töötanud üldise tsirkulatsioonimudeli, mis ühendab dünaamika, uduse ja pilvefüüsika Titan'i kliima uurimiseks ja võimaldab meil mõista, kuidas tekivad peamised pilveomadused.
See kliimamudel võimaldab teadlastel prognoosida ka kogu Titani aasta (30 maapealset aastat) ja eriti Cassini vaatluste järgmistel aastatel pilvede jaotust.
1980-ndate aastate alguse Voyageri missioonid andsid esimesi märke kondensaadipilvedest Titanil. Kuu atmosfääri (tropopausi) külmade temperatuuride tõttu eeldati, et enamik fotokeemia abil atmosfääri ülemisse ossa moodustunud orgaanilisi kemikaale kondenseerub vajumisel pilvedesse. Usuti, et metaan kondenseerub ka kõrgel kõrgusel, kuna seda on pinnalt veetud.
Pärast seda loodi etaani ja metaani tilkade moodustumise prognoosimiseks mitu Titani atmosfääri ühemõõtmelist mudelit, sealhulgas keerukad mikrofüüsika mudelid. Samamoodi oli metaanitsüklit tsirkulatsioonimudelis eraldi uuritud, kuid ilma pilve mikrofüüsikata.
Need uuringud leidsid üldiselt, et metaanipilved võivad vallanduda, kui õhupalmid jahtusid, liikudes ülespoole või ekvaatorilt poolusele. Kuid need mudelid vaevalt hõivavad metaani ja etaani pilvede tsüklite peeneid detaile.
See, mida Rannou meeskond on teinud, on pilve mikrofüüsikalise mudeli ühendamine üldiseks tsirkulatsioonimudeliks. Meeskond saab nüüd tuvastada ja selgitada mitut tüüpi etaan- ja metaanipilvede moodustumist, sealhulgas lõunapolaarsed ja juhuslikud pilved parasvöötmes, eriti temperatuuril 40 ° C? S suvisel poolkeral.
Teadlased leidsid, et nende mudelis ennustatud pilvede füüsikalised omadused vastasid hiljutistele vaatlustele hästi. Siiani täheldatud metaanipilved ilmuvad kohtadesse, kus nende mudelis ennustatakse tõusvaid õhu liikumisi.
Vaadeldud lõunapolaarpilv ilmub konkreetse Hadley raku või vertikaalselt ringleva õhu massi ülaossa täpselt seal, kus seda ennustatakse lõunapoolusel 20–30 kilomeetri kõrgusel.
Korduvad suured tsoonipilved (pikisuunas) 40 ° C? S ja madalamatel laiuskraadidel olevad lineaarsed ja diskreetsed pilved on samuti korrelatsioonis troposfääri sarnaste tsirkulatsioonielementide tõusva osaga, samal ajal kui Cassini juba täheldatud lineaarsete ja diskreetsete pilvedega sarnased väiksemad pilved madalatel laiuskraadidel tekitavad pigem segamisprotsessid.
„Meie ringlusmudeli pilved on tingimata lihtsustatud võrreldes tõeliste pilvedega, kuid peamised prognoositavad pilveomadused leiavad tegelikkuses vastandamist.
"Järjekindlalt toodab meie mudel pilvi kohtades, kus pilvi tegelikult täheldatakse, kuid see ennustab ka selliseid pilvi, mida ei ole või pole veel täheldatud," ütles Pascal Rannou.
Titani pilvemuster näib olevat sarnane peamiste pilvemustritega Maal ja Marsil. Mõistatavad pilved temperatuuril 40? S toodetakse Hadley raku tõusvas harus, täpselt nagu troopilised pilved asuvad Intertroopilises lähenemisvööndis (ITCZ) nagu Maal ja Marsil.
Polaarpilved - mida toodetakse „polaarrakkude” poolt - on sarnased nendega, mis tekivad Maa keskmistel laiuskraadidel. Teisest küljest ilmub pilvi vaid mõnel pikkuskraadil. See on Titani pilvede eripära ja selle põhjuseks võib olla Saturni loodete mõju. Pilvejaotuse dünaamilist päritolu Titanil on lihtne testida.
Pilvisuse prognoosi lähiaastateks võrreldakse Cassini ja maapealsete teleskoopide tehtud vaatlustega. Konkreetsed sündmused tõestavad kindlasti ringluse rolli pilve levikus.
Algne allikas: ESA portaal
