Вчені виявили сезонні зміни на Титані
Астрономи вивчили поведінку тонкого шару серпанку у верхній частині атмосфери Титану – супутника Сатурна. Вони виявили, що 2012 році він повністю зник, а через 4 роки з’явилася знову. На думку, дослідників таке явище свідчить про наявність складних небесних циклів на небесному тілі.
Про це повідомляє журнал Nature Astronomy.
Після того, як космічні апарати місії "Вояджер" надіслали на Землю знімки Титана, вчені виявили, що поведінка фотохімічного серпанку в атмосфері супутника підпорядковується сезонним закономірностям. Астрономи помітили пів шарову асиметрію в основному шарі туману, а також тонкий шар газу в мезосфері небесного тіла (на висоті 300 – 350 кілометрів). Дослідники пропонували різні пояснення виникнення серпанку у верхній частині атмосфери Титана, наприклад, висхідними потоками аерозолів, однак для розуміння процесів були необхідні додаткові дослідження.
Читайте також: SpaceX запустила Falcon-9 з вантажем для МКС
Автори нової роботи вивчили знімки, отримані вузькокутовою камерою «Кассіні» в період з 2012 по 2016 рік. Спостереження велися в різні дні, на різних висотах і під різними кутами. Науковці склали профіль яскравості і розсіювання аерозолю в атмосфері Титана і простежили за тим, як він змінювався з часом.
У 2009 році на знімках було чітко видно відокремлений шар тонкого серпанку в верхньому шарі атмосфери, який почав зменшуватися, коли на супутнику Сатурна настало рівнодення. З цього моменту, він скоротився приблизно на 80 кілометрів за 100 днів, після чого ця швидкість зменшилася. Через три роки туман в мезосфері зник і з'явився на висоті близько 480 кілометрів лише через 6,5 років після рівнодення на Титані, причому за досить короткий період часу – 2,5 місяця. Зараз він опустився вниз на 80 кілометрів і поступово зникає. Крім того, в 2017 році з'явився новий шар серпанку на висоті 510 кілометрів.
Кліматичні моделі показують, що протягом основної частини року в верхніх шарах атмосфери Титана завдяки висхідним потокам скупчуються аерозолі і макромолекули, які і формують серпанок. У період рівнодення симуляції пророкують зворотні зміни сезонної атмосферної циркуляції, під час яких припиняється рух вертикальний рух потоків. В результаті частинки перестають утримуватися в мезосфері і падають вниз.
Читайте також: Астрономи навчили штучний інтелект шукати протопланетні диски
Дослідники заявляють, що їх робота дозволяє краще зрозуміти процеси, що відбуваються в мезосфері Титана. Крім того, серпанок, найімовірніше, помітний в тепловому діапазоні (інфрачервоного випромінення), завдяки чому астрономи зможуть відстежувати сезонні цикли на небесному тілі.
Крім серпанку, на Титані також присутні масштабні вихори, поведінка яких також змінюється з часом. Нещодавно вчені відзначили несподівано різке зменшення температури вихору біля південного полюса Титана, яке можна пояснити охолодженням атмосфери через інфрачервоне випромінення молекул слідових газів.