Moon Titan ของดาวเสาร์ เครดิตรูปภาพ: NASA / JPL / SSI คลิกเพื่อดูภาพขยาย
นักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยแอริโซนาบอกว่าก้อนเมฆแปลกประหลาดที่ละติจูดกลางในซีกโลกใต้ของไททันอาจก่อตัวในลักษณะเดียวกันกับกลุ่มเมฆที่แตกต่างกันก่อตัวขึ้นที่เส้นศูนย์สูตรของโลก
“ สภาพอากาศของไททันแตกต่างจากโลกมาก” รองศาสตราจารย์ Caitlin Griffith ของ UA กล่าว “ หากคุณเดินผ่านเส้นรุ้งลบ -40 องศาละติจูดของไททันคุณอาจถูกอาบด้วยก๊าซธรรมชาติเหลว หากคุณตัดสินใจที่จะไปที่ขั้วโลกใต้ของไททันคุณอาจพบพายุขนาดเท่าพายุเฮอริเคนซึ่งประกอบด้วยมีเธนหรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นก๊าซธรรมชาติ” Griffith กล่าว “ มิฉะนั้นอย่าคาดหวังว่าจะมีเมฆบนไททัน”
การพยากรณ์อากาศของไททันยังคงเหมือนเดิมเป็นเวลาหลายปีและนักวิทยาศาสตร์ก็ยุ่งเหยิง พวกเขาไม่เข้าใจว่าทำไมเมฆที่ทอดยาวเป็นพันไมล์เพื่อมองดูละติจูดอันอบอุ่น
“ ลองจินตนาการดูว่ามันน่าประหลาดใจเพียงใดหากเกินกว่าเสาของโลกเมฆจะมีอยู่เฉพาะที่ละติจูดที่ข้ามนิวซีแลนด์อาร์เจนตินาและชิลี” Griffith กล่าว “ นอกจากนี้ Henry Roe (จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย) และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่าเมฆประหลาดเหล่านี้ส่วนใหญ่จับที่ศูนย์องศาและลองจิจูด 90 องศาซึ่งคล้ายกับลองจิจูดของโลกทางตะวันตกเฉียงใต้และตะวันออกเฉียงใต้ของแหลมกู๊ดโฮป” .
ธรรมชาติของเมฆที่มีการแปลอย่างมากแสดงให้เห็นว่าพวกมันมีบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับพื้นผิวของไททัน Griffith กล่าว นักวิทยาศาสตร์คิดว่าภูเขาไฟน้ำแข็งต้องระบายมีเธน - ก๊าซที่ควบแน่นเป็นเมฆ - เข้าไปในหมอกของไททันซึ่งส่วนใหญ่เป็นชั้นบรรยากาศไนโตรเจน มิฉะนั้นก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์จะหายไปหลายพันล้านปีก่อนเนื่องจากมีเทนถูกทำลายโดยแสงแดดอุลตร้าไวโอเลต
Griffith, Paulo Penteado และ Robert Kursinski จาก Lunar and Planetary Lab ของ UA ศึกษาต้นกำเนิดของเมฆโดยการวิเคราะห์ความสูงและความหนาของเมฆโดยใช้ภาพจากเครื่องสเปคโตรมิเตอร์แบบมองเห็นด้วยตาและอินฟราเรดของ Cassini (VIMS) เครื่องมือนี้เป็นหนึ่งในชุดของเครื่องมือในยานอวกาศ Cassini ที่โคจรรอบดาวเสาร์ มันวัดแสงที่ 256 ความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน Griffith เป็นสมาชิกของทีม VIMS ที่ใช้ UA นำโดย Robert Brown จาก Lunar และ Planetary Lab ของ UA Griffith และเพื่อนร่วมงานของเธอวิเคราะห์รูปภาพที่ให้มุมมองแบบ 3 มิติของคลาวด์และภาพยนตร์หกเฟรมที่แสดงให้เห็นว่าวิวัฒนาการมาอย่างไรในเวลาสามชั่วโมง
“ โครงสร้างของเมฆกลายเป็นเรื่องซับซ้อน” Griffith กล่าว “ เราตรวจพบไม่ได้ในภูมิภาคเดียว แต่มีการก่อตัวของเมฆมากมาย แต่ละก้อนเมฆยาวประกอบด้วยพายุจำนวนมากที่มีเมฆสูงถึง 40 กิโลเมตรสูง (25 ไมล์) ในสองสามชั่วโมงและกระจายในครึ่งชั่วโมงถัดไป อัตราการเพิ่มขึ้นของเมฆและการสลายตัวแสดงให้เห็นว่าเรากำลังเห็นการก่อตัวของเมฆไหลเวียนคล้ายกับพายุฝนฟ้าคะนองที่หายไปจากปริมาณน้ำฝน
“ ในอีกไม่กี่ชั่วโมงข้างหน้าเราจะเห็นเมฆก่อตัวเป็นหางยาวซึ่งบ่งบอกว่าลมตะวันตกที่พัดแรงพัดปกคลุมเมฆและพัดพาอนุภาคที่ล่องลงมาเป็นพันกิโลเมตร (มากกว่า 600 ไมล์) ดูรายละเอียดในโครงสร้างของก้อนเมฆเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเมฆวิวัฒนาการมาจากศูนย์ก่อตัวของเมฆขนาดเล็กจำนวนมากที่เรียงตัวกันคล้ายลูกปัดที่มีความยาว 40 องศาละติจูดใต้ พายุที่มีการแปลเหล่านี้ทำให้เกิดฝนตกและเมฆที่ยาวมากเมื่อลมพัดออกมา”
Griffith ระบุว่าเป็นไปไม่ได้ที่ภูเขาไฟน้ำแข็งจำนวนมากซึ่งเรียงตัวกันที่ละติจูดละติจูด 40 องศากำลังก่อตัวเป็นเมฆเหล่านี้ นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่ากิจกรรมของคลาวด์ที่ระดับลองจิจูดเป็นศูนย์ถ้าเป็นภูเขาไฟนั้นไม่ปรากฏว่ามีเธนออกมามากพอที่จะสร้างแถบเมฆกลางละติจูด เมฆขนาดเล็กจริง ๆ อยู่เหนือลมของคลาวด์หลักที่ลองจิจูดเป็นศูนย์องศา ทีมยังสรุปว่าเมฆไม่ได้เกิดจากการดึงของดาวเสาร์ในชั้นบรรยากาศของไททัน พวกเขายังไม่พบหลักฐานว่าภูเขาและทะเลสาบอาจทำให้เกิดเมฆบนภูเขาหรือเมฆในทะเล Griffith กล่าว
“ เราเชื่อว่ามันไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่หมวกหมอกควันขั้วโลกใต้ของไททันยื่นออกมาจากขั้วโลกถึงละติจูดละติจูด 40 องศา - ตรงที่ซึ่งกลุ่มเมฆมีเธนปรากฎขึ้น” กริฟฟิ ธ กล่าว นักวิจัยแนะนำว่าการไหลเวียนของโลกอาจทำให้อากาศสูงขึ้นที่ latitutude นี้บนไททันมากพอ ๆ กับการก่อตัวของเมฆในแถบรอบ ๆ เส้นศูนย์สูตรของโลกและฝนบนเกาะแคริบเบียน “ อากาศที่สูงขึ้นดังกล่าวจะตัดอากาศจากบริเวณขั้วโลกใต้จากการปะปนกับบรรยากาศของดวงจันทร์ที่เหลือทำให้หมอกควันสร้างและก่อตัวเป็นเสาเหนือขั้ว” กริฟฟิ ธ กล่าวเสริม
การสร้างแบบจำลองเชิงทฤษฎีสนับสนุนข้อสรุปของทีม UA Griffith กล่าว Pascal Ranou และกลุ่มของเขาในปารีสศึกษาการหมุนเวียนของไททันด้วยรูปแบบการไหลเวียนทั่วไปที่ซับซ้อนและซับซ้อน แบบจำลองของเขาทำนายว่าความร้อนจากแสงอาทิตย์สร้างอากาศที่เพิ่มขึ้นบนไททันที่ละติจูด 40 องศาใต้
ความลึกลับต่อไปคือสาเหตุที่กลุ่มเมฆกลางละติจูดตอนใต้ของไททันถูกจับยึดที่ลองจิจูดเป็นศูนย์องศา ยังไม่มีหลักฐานว่ามีภูเขาไฟเทือกเขาหรือกระแสน้ำของดาวเสาร์เข้ามาเกี่ยวข้อง Griffith กล่าว “ สิ่งที่ทำให้เกิดการจับมัดนั้นไม่ชัดเจนและน่าจะเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติที่ไม่รู้จักบนพื้นผิวของไททันที่ยังไม่ได้สำรวจส่วนใหญ่” Griffith กล่าว
Griffith, Kursinki และ Penteado กำลังตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับงานวิจัยของพวกเขาใน Science ฉบับวันที่ 21 ตุลาคม
ภารกิจ Cassini-Huygens เป็นโครงการความร่วมมือขององค์การนาซ่าองค์การอวกาศยุโรปและองค์การอวกาศอิตาลี ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียในเมืองพาซาดีน่ารัฐแคลิฟอร์เนียจัดการภารกิจสำหรับคณะผู้แทนคณะวิทยาศาสตร์ของนาซ่าวอชิงตัน ดี.ซี. ยานอวกาศ Cassini และกล้องออนบอร์ดทั้งสองได้รับการออกแบบพัฒนาและประกอบที่ JPL ทีมสเปกโตรมิเตอร์สเปกโตรมิเตอร์ Visual และ Infrared ตั้งอยู่ที่ The University of Arizona ในทูซอน
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าวประชาสัมพันธ์ของ University of Arizona
