Нов компютърен модел обяснява езерата и бурите на Титан

1.jpg

Най-голямата луна на Сатурн Титан е заинтригуваща, извънземен свят покрит с изобилстваща с метан атмосфера. Със средни температури от -297 oF ( 183 oC ,90 K ) и с диаметър малко по-малък от половината на земния, Титан може да се похвали с метанови облаци и мъгла, както и бури и изобилни езера от течен метан. Това е единственото място в Слънчевата система, където има големи количества течни маси.
http://science.icnhost.net/migrate/sites/default/files/field/image/1_2.jpg

По много неща Титан и Земята си приличат. Размера му е малко по-голям от този на Земната Луна, така че гравитацията му е около седем пъти по-слаба от земната. Но това е единствения свят в Слънчевата система, който има атмосферно налягане, подобно на земното. Марс има 100 пъти по-малко атмосферно налягане от това на Земята, а Венера 100 пъти по-голямо. Това са тъй наречените „сестрини” планети – и те са 100 пъти по-различни в противоположни посоки. Атмосферата на Титан е 1,5 пъти по-плътна от нашата. Повече на http://titan.nauka.bg/
Credit: NASA/JPL/Space Science Institute.

Произхода на много от тези характеристики, остават необяснени за учените. Сега изследователи от Калифорнийския Технологичен Институт (CalThech) са създали нов компютърен модел на атмосферата и метановия кръговрат на Титан, който за пръв път обяснява много от тези феномени по един прост и разбираем начин.

В частност, този нов модел обяснява три озадачаващи открития на Титан. Едната странност е забелязана през 2009 г., когато изследователи ръководени от професор по планетарни науки Одед Ахаронсон (Oded Aharonson) от CalThech открили, че езерата на Титан имат тенденция да се образуват около полюсите и забелязали, че повече от езерата се намират в северната хемисфера.

На второ място, районите, които са около екватора на Титан, са сухи, без езера. Но когато апарата Хюйгенс се приземи на Титан през 2005 г., той открива канали, вероятно издълбани от течаща „вода” от падналите дъждове. През 2009 г. учени от CalThech откриват свирепи бури, които може би са донесли дъжд до този регион мислен за сух.


РЕКЛАМА:

***

Най-накрая учените разкрили трета мистерия като са забелязали, че облазите наблюдавани през последните десет години – през лятото в южната хемисфера те се събират около средните и високите географски ширини.

Учените са предлагали различни идеи за да обяснят характеристиките, но техните модели или не мога да обяснят техните наблюдения или го правят изисквайки доста екзотични процеси, като нискотемпературни вулкани, които бълват метанова пара и образуват облаците. Учените от CalThech казват, че новите компютърни модели от друга страна могат да обяснят, всички наблюдения използвайки относително  недвусмислени и фундаментални принципи на атмосферната циркулация.

Новите симулации са възпроизвели разпределението на облаци, които са били наблюдавани – което не е било така в предишните модели. Новите модели също така произвеждат  същата дистрибуция на езера.

Метанът се събира в езера около полюсите, защото там слънчевата светлина е по-слаба. Енергията от Слънцето нормално  изпарява течния метан на повърхността, но тъй като на полюсите има по-малко слънчева светлина, по – лесно е за течния метан там да се събере в езеро.

Но тогава защото има повече езера на северното полукълбо? Леко продълговата форма на орбитата на Сатурн означава, че Титан е по-далече от слънцето когато е лято в северното полукълбо. Втория закон на Кеплер казва, че една планета колкото е по-далеч от Слънцето толкова по-бавно обикаля около него, което ще рече че Титан прекарва повече време в далечната част  орбитата си, когато е лято на север.

Като резултат, северното лято е по-дълго от южното такова. И тъй като лятото е дъждовния сезон в полярните региони на Титан, вали повече в северното полукълбо. Въпреки, че летните дъждове в южното полукълбо са по силни в северното падат повече за цяла година, напълвайки повече езера.

Никой наистина незнае как тези бури са предизвикани и предишните модели не са успели да генерират наблюденията. Нов модел е успял да възпроизведе много силни валежи през пролетното и есенното равноденствие на Титан, които са излели достатъчно течност за да се издълбаят каналите, които Хюгенс намери. На Титан може да невали с години, но когато вали направо се излива.

http://www.spacedaily.com/

 


Европейска нощ на учените 2022 г.: