Атмосферске загонетке Титана

Чак тако удаљено од Сунца небеско тело као што је Титан, сателит Сатурна, преживљава смену годишњих доба. Уз помоћ сонде Касини планетолози су успели да прате процесе везане за долазак пролећа и јесени на различитим полулоптама сателита. Такође захваљујући тим истраживањима постало је јасно да граница средње атмосфере Титана простире се минимално до 600 километара изнад површине, отприлике за 150-100 километара више него што се претпостављало раније.

Титан је једини сателит Сунчевог система који има густу атмосферу сличну Земљиној. Њен основни компонент је азот, такође су присутни метан и водоник, и неки други гасови у траговима.

Без обзира на то што се Титан налази 9 пута даље од Сунца него Земља и он добија отприлике сто пута мање сунчеве енергије, али на њему се такође одвија смена годишњих доба, условљена променом положаја осе окретања око Сунца.

2009. године на Титану је је наступила равнодневица, после чега је на северној полулопти сателита почело да се приближава лето, а на јужној зима. Овие промене су се неочекивано нагло одразиле на атмосферу титана, коју је посматрала сонда Касини.

На висини од 400-500 километара у атмосфери Титана се видо слој дима који, како се претпостављало, указује на границу циркулације у средњој атмосферу, представљајући једну целовиту ћелију. Овај слој дима је одвојен од основног слоја на висини од 80-100 километара. И сматрало се да горњи слој одговара оној области где се дим формира. Ипак током двогодишњих посматрања која су уследила просле равнодневице, испоставило се ова претпоставка није тачна.

После смене годишњих доба атмосфера на северној полулопти наступањем лета почиње да се загрева, а на јужној да се хлади. Тако на северној (летњој) полулопти загрејане масе почињу да се подижу и спуштају на јужној (зимској). То води ка интезивном ефекту – скоку температуре на висини од 400-500 километара изнад јужног пола и образовању јужног вихора. Раније је такав вихар постојао изнад северног пола.

По објашњењу доктора Ника Тинбија са универзитета у Бристолу, првог аутора чланка објавеног у Nature, то се дешава зато што атмосфереске масе које долазе са северне полулопте почињу да се спуштају и зажимају, због чега се повећава температура.

Уз помоћ уређаја Касини истраживачи су посматрали садржај разних гасова у атмосфери током две годиен после равнодневнице. Добијени подаци показују да је концентрација ових гасова изнад Јужног пола за време посматрања скочила скоро сто пута (на истој висини од 400-500 километара) а брзина њиховог спуштања изнела је 1-2 метра у секунди.

Према закључку доктора Тинбија и његових колега научника из Европе и САД, ради објашњења овог неопходно је да циркулација атмосферских маса пролази изнад раније претпостављене гранцие од 500 километра, могуће до висине од 600 километара. Како се може објаснити постојање одвојеног слоја дима? Компоненте његових сложених молекула се формирају у атмосфери више, мада на висини од 400-500 километара дешава се неки скоковити прелаз. Могуће да се поједине ситне честице лепе или спајају на други начин, претварајући се на тај начин у дим.

То такође значи да је ради разумевања климе Титана поребно узимати у обзир процесе који се дешавају изнад ове границе и даља делатност Касине остаје врло важна. Сада сонда ради у оквиру друге продужене мисије Солистициј, која је започела у септембру 2010. године и трајаће до септембра 2017. године Сатурнова равнодневица треба да наступи у мају 2017. године. До тада уређај ће боравити у космосу већ скоро двадесет година.

Олга Закутњаја,