Saintis mengintip ribut debu di Titan

Konsep badai debu di atas Titan. Imej melalui ESA.

Hanya dua dunia dalam sistem suria kita, Bumi dan Marikh, diketahui mempunyai ribut debu. Sekarang dunia ketiga - bulan terbesar planet gergasi Saturnus - telah didapati mempunyai ribut debu juga. Data ini berasal dari kapal angkasa Cassini yang lama dan banyak disukai, yang mengorbit Saturnus, menenun di antara bulan-bulannya yang banyak, antara tahun 2004 dan 2017. Cassini mengubah pandangan kita tentang Titan dari dunia yang terselubung misteri (ia mempunyai suasana yang sangat tebal) ke mana Alam kelihatannya biasa dan eksotik. Lebih lanjut mengenai perkara di bawah. Ribut debu yang baru ditemui kelihatan sangat besar. Mereka nampak bergerak di kawasan sekitar khatulistiwa Titan. Penemuan ini dijelaskan dalam jurnal Nature Geoscience yang disemak semula pada edisi 24 September 2018.

Sébastien Rodriguez, ahli astronomi di Universiti Paris Diderot, Perancis, mengetuai kajian itu dan mengulas dalam satu kenyataan:

Titan adalah bulan yang sangat aktif.

Kita sudah tahu bahawa tentang geologi dan kitaran hidrokarbon eksotik [sama dengan kitaran air bumi]. Sekarang kita boleh menambah analogi lain dengan Bumi dan Marikh: kitaran debu aktif.

Animasi ini didasarkan pada imej yang ditangkap oleh Spektrometer Pemetaan Visual dan Inframerah Cassini semasa beberapa flybys Titan pada tahun 2009 dan 2010. Ia menunjukkan titik terang yang jelas kelihatan dekat dengan khatulistiwa Titan pada masa ekuinoksnya, yang telah ditafsirkan oleh para saintis sebagai ribut debu. Cerah kelihatan hanya untuk tempoh masa yang singkat - antara 11 jam hingga lima minggu Bumi - dan tidak dapat dilihat pada imej-imej sebelumnya atau seterusnya. Imej melalui NASA / JPL-Caltech / Universiti Arizona / Universiti Paris Diderot / IPGP / S. Rodriguez et al. 2018.

Kenyataan saintis ini menjelaskan:

Titan adalah dunia yang menarik - dengan cara yang hampir sama dengan bumi. Malah, ia adalah satu-satunya bulan sistem suria dengan suasana yang besar dan satu-satunya badan angkasa selain planet kita di mana badan-badan cecair permukaan yang stabil diketahui masih wujud.

Terdapat satu perbezaan yang besar: manakala di Bumi seperti sungai, tasik dan lautan dipenuhi dengan air, di Titan ia terutamanya metana dan etana yang mengalir melalui takungan cecair ini. Dalam kitaran metana yang unik ini, molekul hidrokarbon menguap, mengembun ke awan dan hujan kembali ke tanah.

Cuaca di Titan berbeza-beza dari musim ke musim, sama seperti di Bumi. Khususnya di sekitar ekuinoks, ketika matahari melintasi khatulistiwa Titanik, awan besar boleh terbentuk di kawasan tropika dan menyebabkan ribut metana yang kuat. Cassini mengamati ribut-ribut seperti itu semasa beberapa flywheel Titan.

Apabila S bastien dan pasukannya mula-mula melihat tiga cerah khatulistiwa yang luar biasa dalam imej inframerah yang diambil oleh Cassini mengelilingi bulan 2009 ekuinoks utara, mereka menganggap ini mungkin tepat seperti awan metana.

Namun, siasatan menyeluruh mendedahkan mereka adalah sesuatu yang berbeza.

Penyusunan gambar dari sembilan helai Cassini dari Titan pada tahun 2009 dan 2010 menangkap contoh-contoh ketika bintik-bintik terang terang tiba-tiba muncul dalam gambar-gambar yang diambil oleh Spacrometer Visual dan Inframerah Pemetaan Spacecraft. Imej melalui NASA / JPL-Caltech / Universiti Arizona / Universiti Paris Diderot / IPGP / S. Rodriguez et al. 2018.

S bastien Rodriguez berkomentar:

Daripada apa yang kita tahu mengenai pembentukan awan di Titan, kita boleh mengatakan bahawa awan metana sedemikian di kawasan ini dan pada masa ini tahun ini tidak mungkin secara fizikal.

Umpan metana yang boleh dibangunkan di kawasan ini dan dalam tempoh masa ini akan mengandungi titisan yang besar dan mesti berada di ketinggian yang sangat tinggi, lebih tinggi daripada 10 kilometer pemodelan yang memberitahu kami ciri-ciri baru terletak.

Para penyelidik juga dapat menolak bahawa ciri-cirinya berada di atas permukaan Titan, dalam bentuk hujan metana beku atau lava es. Tumpahan permukaan seperti ini akan mempunyai tandatangan kimia yang berbeza dan kekal kelihatan lebih lama, kata ahli sains ini, sementara ciri-ciri terang dalam kajian ini hanya boleh dilihat selama 11 jam hingga lima minggu.

Pemodelan komputer juga menunjukkan bahawa ciri-ciri tersebut mestilah atmosfera, tetapi masih dekat dengan permukaan kemungkinan besar membentuk lapisan sangat nipis zarah organik pepejal kecil. Memandangkan mereka terletak betul-betul di atas padang pasir di sekitar khatulistiwa Titanik, satu-satunya penjelasan yang tersisa adalah bahawa bintik-bintik sebenarnya awan debu yang dibangkitkan dari bukit-bukit pasir.

S bastien Rodriguez berkata bahawa - sementara ini adalah pemerhatian pertama mengenai ribut habuk di Titan - penemuan itu tidak menghairankan:

Kami percaya bahawa siasatan Huygens, yang mendarat di permukaan Titan pada bulan Januari 2005, menimbulkan sedikit debu organik semasa ketibaan kerana bangun aerodinamik yang kuat.

Tetapi apa yang kita lihat di sini dengan Cassini adalah pada skala yang lebih besar. Kelajuan angin berhampiran permukaan yang diperlukan untuk menaikkan jumlah debu sedemikian seperti yang kita lihat dalam ribut debu ini harus sangat kuat - kira-kira lima kali lebih kuat daripada kelajuan angin purata yang dianggarkan oleh pengukuran Huygens berhampiran permukaan dan dengan model iklim .

Buat masa ini, satu-satunya penjelasan yang memuaskan untuk angin permukaan yang kuat ini adalah bahawa mereka mungkin berkaitan dengan gusti yang kuat yang mungkin timbul di hadapan ribut metana yang besar yang kita perhatikan di kawasan dan musim itu.

Fenomena ini, yang disebut "haboob, " juga dapat diperhatikan di Bumi dengan awan debu gergasi sebelum ribut di kawasan gersang. Lihat gambar dan video yang menakjubkan dari musim panas lalu di Arizona.

Kewujudan angin kencang yang menjana ribut debu yang besar juga membayangkan bahawa pasir yang mendasari juga boleh bergerak, dan bukit gergasi yang merangkumi kawasan khatulistiwa Titan masih aktif dan terus berubah.

Angin boleh mengangkut habuk yang ditimbulkan dari bukit-bukit pasir di jarak yang jauh, menyumbang kepada kitaran habuk organik global di Titan, dan menyebabkan kesan yang sama kepada yang dapat diperhatikan di Bumi dan Marikh.


Kemunculan percubaan Huygens ESA di Titan pada bulan Januari 2005 dihidupkan semula dalam animasi ini. Melalui ESA / C. Carreau

Bottom line: Ahli sains angkasa mempunyai bukti untuk ribut debu bergerak melintasi permukaan Titan, bulan terbesar Saturnus. Itu menjadikan Titan sebagai dunia ketiga dalam sistem suria kita, bersama dengan Bumi dan Marikh, yang diketahui mempunyai ribut debu.

Sumber: Bukti pemerhatian untuk ribut debu aktif di Titan pada ekuinoks

Melalui ESA