Облачно с шансом на дождь? Это не только прогноз на Земле, но и в некоторых других местах в нашей солнечной системе. Недавно исследователи, использующие данные космического телескопа Джеймса Уэбба, исследуют погоду на луне Сатурна, и они обнаружили некоторые странные погодные явления, которые сильно отличаются от того, что мы видим на нашей планете.
«Титан — единственное другое место в нашей солнечной системе, в которой есть погода, подобная Земле, в том смысле, что у него есть облака и количество осадков на поверхности», — объяснил ведущий автор исследования, опубликованного в астрономии природы, Конор Никсон из Центра космических полетов Годдарда НАСА. Титан является самой большой луной Сатурна, и он представляет особый интерес для исследователей и космических агентств, таких как НАСА, потому что есть вероятность, что он может принять жизнь. Одна из вещей, которая делает Titan необычным, заключается в том, что это единственная луна в нашей солнечной системе, которая имеет значимую атмосферу, поэтому в некоторых отношениях ее окружающая среда больше похожа на планету, чем на луну.
Еще одна странность в Титане заключается в том, что он имеет жидкости на своей поверхности. Но в отличие от Земли, жидкости не вода, так как там слишком холодно -около -290 градусов по Фаренгейту или -179 градусов по Цельсию на поверхности. Вместо воды у Титана есть реки, озера и даже моря, которые сделаны из этана и метана, которые мы обычно видим как газы здесь, на Земле. Этот метатан и этан вырезают формы в замороженном водяном льду, который составляет толстую оболочку Титана, как реки воды, вырезанные сквозь камни на земле.
Плавающие облака
Поскольку на поверхности Титана есть жидкость, она разработала что -то вроде цикла воды Земли и испытывает облака и осадки метана. Чтобы изучить их более подробно, исследователи обратились к мощному телескопу Джеймса Уэбба, который способен взглянуть на химический состав атмосферы луны.
Это добавляет к данным, полученным еще в 2004 году, когда космический корабль Кассини в НАСА и Хуйгенс Ландер из Европейского космического агентства изучали Луну. «Наблюдения Уэбба были взяты в конце северного лета Титана, которое является сезоном, который мы не смогли наблюдать за миссией Кассини-Хигенс»,-сказал другой исследователь из нового исследования Томас Корнет из Европейского космического агентства. «Вместе с наземными наблюдениями Уэбб дает нам драгоценное новое понимание атмосферы Титана, что мы надеемся, что сможем исследовать гораздо ближе в будущем с возможной миссией ESA для посещения системы Сатурна».
Уэбб заметил Титана в ноябре 2022 года и июля 2023 года, наряду с наземным телескопом Wm Keck и смог увидеть облака, которые поднимались на высокие высоты в северном полушарии Луны, где в настоящее время лето. Ученые ранее видели, как облака движутся в южном полушарии, но не в северном полушарии, где находится большинство метан озер и морей. Используя инструменты Уэбба, исследователи могли бы заглянуть в атмосферу глубины 30 миль и увидеть облака, мягко добывающиеся вверх в течение нескольких дней.
Химический торт
Метан на титане образует цикл жидкости на поверхности для испарения до облака, чтобы осадить на поверхность, как и цикл воды на Земле. Тем не менее, на Титане метан также может реагировать в атмосфере. Например, молекулы метана в атмосфере Титана могут разделиться из -за излучения от солнца или от энергетических частиц из магнитного поля Сатурна, называемого ее магнитосферой.
Затем молекулы метана могут рекомбинировать с другими элементами, образуя соединения, такие как этан и другие. Новые наблюдения определенно обнаружили одну из этих молекул, метильный радикал CH3, в первый раз. Это означает, что исследователи смогли увидеть активную химию, происходящую на Титане. Вместо того, чтобы просто видеть метатан или этан, как было отмечено ранее, они смогли увидеть процесс разбиваемого метана.
«Впервые мы можем увидеть химический пирог, когда он поднимается в духовке, а не только начальные ингредиенты муки и сахара, а затем финальный, ледяной пирог»,-сказала соавтор Стефани Милам из Центра космического полета Годдарда. Они также могут посмотреть на сложный баланс, который происходит на Титане. Каждый раз, когда молекула метана разрывается, часть его водорода теряется, когда она испаряется в космос. Это означает, что со временем метан теряется, и еще не известно, означает ли это, что атмосфера станет менее гостеприимной с течением времени.
«На Титане метана — это расходные материалы. Возможно, он постоянно пополняется и выходит из коры и интерьера в течение миллиардов лет», — сказал Никсон. «Если нет, то в конечном итоге все исчезнет, и Титан станет в основном без воздушного мира пыли и дюн».
