ไททันดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์เป็นสถานที่ลึกลับ และยิ่งเราเรียนรู้มากเท่าไหร่ก็ยิ่งมีเซอร์ไพรส์มากขึ้นเท่านั้น นอกเหนือจากการเป็นร่างกายเพียงอย่างเดียวนอกเหนือจากโลกที่มีชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นและอุดมไปด้วยไนโตรเจนก็ยังมีทะเลสาบมีเทนบนพื้นผิวและเมฆมีเธนในชั้นบรรยากาศของมัน วัฏจักรอุทกวิทยานี้ซึ่งมีเธนถูกเปลี่ยนจากของเหลวเป็นแก๊สแล้วกลับมาอีกครั้งคล้ายกับวัฏจักรของน้ำบนโลก
ขอบคุณ NASA / ESA Cassini-ฮอยเกนภารกิจซึ่งสรุปเมื่อวันที่ 15 กันยายนเมื่อยานชนเข้ากับบรรยากาศของดาวเสาร์เราได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับดวงจันทร์ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การค้นพบครั้งล่าสุดซึ่งจัดทำโดยทีมนักวิทยาศาสตร์และนักธรณีวิทยาดาวเคราะห์ UCLA เกี่ยวข้องกับพายุฝนมีเทนของไททัน แม้จะเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นได้ยากพายุฝนเหล่านี้ดูเหมือนจะค่อนข้างรุนแรง
การศึกษาซึ่งรายละเอียดการค้นพบของพวกเขาในหัวข้อ“ รูปแบบระดับภูมิภาคของการเร่งรัดอย่างมากเกี่ยวกับไททันที่สอดคล้องกับการกระจายตัวของแฟน ๆ ลุ่มน้ำลุ่มน้ำ” ที่เพิ่งปรากฏในวารสารวิทยาศาสตร์ ธรณีธรรมชาติอี นำโดย Saun P. Faulk นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่แผนก Earth Planetary และ Space Sciences ของ UCLA ทีมได้ทำการจำลองปริมาณน้ำฝนของ Titan เพื่อพิจารณาว่าสภาพอากาศที่รุนแรงทำให้พื้นผิวดวงจันทร์เป็นอย่างไร
สิ่งที่พวกเขาค้นพบคือพายุฝนมีเทนที่รุนแรงอาจทำให้พื้นผิวน้ำแข็งของดวงจันทร์ตรึงในลักษณะเดียวกับที่พายุฝนรุนแรงทำให้รูปร่างพื้นผิวหินของโลก บนโลกนั้นพายุฝนที่รุนแรงมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการทางธรณีวิทยา เมื่อปริมาณน้ำฝนหนักพอพายุสามารถก่อให้เกิดการไหลของน้ำขนาดใหญ่ที่ส่งตะกอนไปยังดินแดนต่ำซึ่งมันเป็นรูปทรงกรวยที่รู้จักกันในชื่อแฟนคลับลุ่มน้ำ
ในระหว่างการปฏิบัติภารกิจ แคสสินี ยานอวกาศพบหลักฐานที่คล้ายคลึงกันบนไททันโดยใช้เครื่องมือเรดาร์ซึ่งบอกว่าพื้นผิวของไททันอาจได้รับผลกระทบจากฝนตกหนัก ในขณะที่แฟน ๆ เหล่านี้เป็นการค้นพบใหม่นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาพื้นผิวของไททันตั้งแต่ Cassini มาถึงระบบดาวเสาร์ในปี 2549 ในเวลานั้นพวกเขาได้สังเกตคุณสมบัติที่น่าสนใจหลายประการ
สิ่งเหล่านี้รวมถึงเนินทรายกว้างใหญ่ที่ปกครองละติจูดต่ำของไททันและทะเลสาบมีเธนและทะเลที่ครองละติจูดสูงขึ้นโดยเฉพาะบริเวณขั้วโลกเหนือ ทะเล - Kraken Mare, Ligeia Mare และ Punga Mare - วัดระยะทางหลายร้อยกม. ข้ามไปจนถึงหลายร้อยเมตรลึกและได้รับการเลี้ยงดูจากการแตกกิ่งก้านสาขาเหมือนแม่น้ำ นอกจากนี้ยังมีทะเลสาบที่ตื้นกว่าขนาดเล็กจำนวนมากที่มีขอบโค้งมนและกำแพงสูงชันและมักพบในพื้นที่ราบ
ในกรณีนี้นักวิทยาศาสตร์ยูซีแอลเอพบว่าแฟน ๆ ลุ่มน้ำตั้งอยู่ระหว่างละติจูด 50 และ 80 องศา สิ่งนี้ทำให้พวกเขาอยู่ใกล้กับศูนย์กลางของซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้แม้ว่าจะอยู่ใกล้กับขั้วโลกมากกว่าเส้นศูนย์สูตรเล็กน้อย เพื่อทดสอบว่าพายุฝนของไททันสามารถทำให้เกิดคุณสมบัติเหล่านี้ได้อย่างไรทีม UCLA อาศัยการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ในวัฏจักรอุทกวิทยาของไททัน
สิ่งที่พวกเขาค้นพบคือในขณะที่ฝนตกส่วนใหญ่สะสมอยู่ใกล้กับเสาซึ่งเป็นที่ตั้งของทะเลสาบและทะเลใหญ่ของไททันพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงที่สุดเกิดขึ้นใกล้ละติจูด 60 องศา สิ่งนี้สอดคล้องกับภูมิภาคที่แฟน ๆ บริเวณลุ่มน้ำมีความเข้มข้นมากที่สุดและบ่งชี้ว่าเมื่อไททันประสบกับสายฝน
โจนาธานมิทเชลซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์และผู้เขียนอาวุโสของการศึกษา UCLA ระบุว่าสิ่งนี้ไม่ได้แตกต่างจากเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้วที่เพิ่งเกิดขึ้นบนโลกเมื่อไม่นานมานี้ “ พายุมีเธนที่รุนแรงที่สุดในแบบจำลองสภาพภูมิอากาศของเรามีฝนตกอย่างน้อยหนึ่งฟุตต่อวันซึ่งใกล้เคียงกับที่เราเห็นในฮูสตันจากพายุเฮอริเคนฮาร์วีย์ในฤดูร้อนนี้” เขากล่าว
ทีมยังพบว่าในไททันพายุฝนมีเทนนั้นค่อนข้างหายากเกิดขึ้นน้อยกว่าหนึ่งครั้งต่อปีไททันซึ่งทำงานได้ถึง 29 ปีครึ่งปี แต่จากข้อมูลของมิตเชลล์ซึ่งเป็นผู้วิจัยหลักของกลุ่มวิจัยการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศไททันของยูซีแอลเอพบว่าบ่อยครั้งกว่าที่พวกเขาคาดหวัง “ ฉันจะคิดว่าสิ่งเหล่านี้จะเป็นเหตุการณ์ครั้งหนึ่งพันปีถ้าเช่นนั้น” เขากล่าว “ ดังนั้นนี่จึงค่อนข้างแปลกใจ”
ในอดีตแบบจำลองสภาพภูมิอากาศของไททันบอกว่ามีเธนเหลวมักจะพุ่งเข้าใกล้ขั้ว แต่ไม่เคยมีการศึกษาก่อนหน้านี้ว่าการตกตะกอนอาจทำให้เกิดการเคลื่อนย้ายและการพังทลายของตะกอนหรือแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้จะอธิบายลักษณะต่าง ๆ ที่พบบนพื้นผิว เป็นผลให้การศึกษาครั้งนี้ยังแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงในระดับภูมิภาคในลักษณะพื้นผิวอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงในระดับภูมิภาคในการเร่งรัด
การศึกษาครั้งนี้เป็นข้อบ่งชี้ว่าโลกและไททันมีเหมือนกันมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ บนโลกความแตกต่างของอุณหภูมิเป็นสิ่งที่นำไปสู่เหตุการณ์สภาพอากาศรุนแรงตามฤดูกาล ในอเมริกาเหนือพายุทอร์นาโดเกิดขึ้นในช่วงต้นถึงปลายฤดูใบไม้ผลิในขณะที่พายุหิมะเกิดขึ้นในช่วงฤดูหนาว ในขณะเดียวกันความแปรปรวนของอุณหภูมิในมหาสมุทรแอตแลนติกเป็นสิ่งที่นำไปสู่พายุเฮอริเคนที่ก่อตัวขึ้นระหว่างฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วง
ในทำนองเดียวกันปรากฏว่าบนไททันการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความชื้นอย่างรุนแรงเป็นสิ่งที่ก่อให้เกิดสภาพอากาศสุดขั้ว เมื่ออากาศเย็นลงอากาศที่เปียกชื้นจากละติจูดที่สูงขึ้นจะมีปฏิกิริยากับอากาศอุ่นขึ้นและอากาศที่แห้งจากละติจูดที่ต่ำลงจะทำให้เกิดพายุฝนที่รุนแรง การค้นพบเหล่านี้ก็มีความสำคัญเช่นกันเมื่อมาถึงหน่วยงานอื่นในระบบสุริยะของเราที่มีแฟน ๆ ในลุ่มน้ำเช่นพวกดาวอังคาร
ในที่สุดการทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างการตกตะกอนและพื้นผิวดาวเคราะห์อาจนำไปสู่ความเข้าใจใหม่ ๆ เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ส่งผลกระทบต่อโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่น ความรู้ดังกล่าวยังช่วยให้เราสามารถบรรเทาผลกระทบที่เกิดขึ้นบนโลกได้ซึ่งการเปลี่ยนแปลงนั้นไม่เป็นธรรมชาติ แต่ยังเกิดขึ้นทันทีและเป็นอันตรายอย่างยิ่ง
และใครจะรู้? สักวันมันอาจช่วยเราในการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมบนดาวเคราะห์และวัตถุอื่น ๆ ได้ทำให้มันเหมาะสำหรับการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ในระยะยาว (aka. การทำให้พื้นผิว)!
