Δραματικές οι εποχικές αλλαγές του Τιτάνα. Cassini sees dramatic seasonal changes on Titan

Οι νέες αποκαλύψεις των ειδικών γύρω από τα... τιτάνια καιρικά φαινόμενα έρχονται από στοιχεία του Cassini. Slipping into shadow, the south polar vortex at Saturn's moon Titan still stands out against the orange and blue haze layers that are characteristic of Titan's atmosphere. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Καθώς ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Κρόνου, ο Τιτάνας, πλησιάζει στο θερινό ηλιοστάσιο του βορείου ημισφαιρίου του, το σκάφος Cassini αποκάλυψε τις δραματικές εποχικές αλλαγές που συμβαίνουν στη θερμοκρασία και στη σύνθεσή της πυκνής ατμόσφαιράς του. Τη σχετική ανακοίνωση έκανε στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Καλιφόρνια η ελληνίδα αστρονόμος Αθηνά Κουστένη του Αστεροσκοπείου του Παρισιού, διευθύντρια ερευνών στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών (CNRS) της Γαλλίας, η οποία μελετά εδώ και χρόνια τον «εξωτικό» δορυφόρο με τους άφθονους υδρογονάνθρακες.

A true-colour image of the south pole vortex observed in Titan's atmosphere at about 200-300 km altitude, as seen during a Cassini flyby of Saturn's largest moon on 27 June 2012. Since equinox in August 2009, the seasons have been changing, becoming spring in the northern hemisphere and autumn in the southern hemisphere. The formation of the vortex over the south pole indicates the effect of the changing seasons on the circulation pattern in Titan's atmosphere, specifically with cooler air sinking down from warmer, high altitudes. The image was obtained with the Cassini spacecraft narrow-angle camera at a distance of approximately 484 000 kilometres from Titan. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Την ίδια στιγμή, ο χειμώνας εξελίσσεται στο νότιο ημισφαίριο του Τιτάνα και ένα ισχυρό περιστροφικό ρεύμα αερίων σαν δίνη έχει εκδηλωθεί στην ανώτερη ατμόσφαιρα του δορυφόρου πάνω από το νότιο πόλο του. Αυτές οι παρατηρήσεις, σύμφωνα με την κ. Κουστένη, δείχνουν μια πολική αντιστροφή, καθώς όταν το Cassini έφθασε στο σύστημα του Κρόνου το 2004, κάτι ανάλογο συνέβαινε τότε στο βόρειο ημισφαίριο.

Με τα μάτια στο Cassini

Titan's changing seasons. Artist's impression of the change in observed atmospheric effects before, during and after equinox in 2009. The Titan globes also provide an impression of the detached haze layer that extends all around the moon (blue). Credit: ESA - C. Carreau

Η θερμότητα κυκλοφορεί και αυξομειώνεται στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα μέσω της κίνησης αερίων ανάμεσα στους δύο πόλους του. Τα δύο ημισφαίρια φαίνεται πως αντιδρούν διαφορετικά στις εποχικές αλλαγές. Έτσι, κατά την τελευταία τετραετία λόγω του χειμώνα η θερμοκρασία στη στρατόσφαιρα του νοτίου πόλου έπεσε κατά 40 βαθμούς Κελσίου, ενώ στο βόρειο ημισφαίριο η θερμοκρασία αυξήθηκε μόνο κατά έξι βαθμούς μετά το 2014.

Σε δηλώσεις της στο Αθηναϊκό και Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων, η κ. Κουστένη ανέφερε ότι «η εξερεύνηση του Κρόνιου συστήματος και ιδιαίτερα του δορυφόρου Τιτάνα βρίσκεται σε ένα συναρπαστικό απόγειο! Παρακολουθούμε τον Κρόνο στην τροχιά του γύρω από τον Ήλιο σε διάστημα 29,5 γήινων ετών και τον Τιτάνα, με την αξονική του κλίση στις 26,7 μοίρες, να δημιουργεί μεγάλες εποχιακές διακυμάνσεις στην πυκνή αζωτούχα ατμόσφαιρά του, παρόμοιες με αυτές που παρατηρούνται στη Γη. Αυτό οδηγεί σε σημαντικές ατμοσφαιρικές αλλαγές, όπως στη χημική σύσταση και στα μοτίβα των ατμοσφαιρικών περιστροφικών ρευμάτων στα μεσαία και ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, δηλαδή στη στρατόσφαιρα και στη μεσόσφαιρα».

Όπως επισημαίνει η διακεκριμένη Ελληνίδα αστρονόμος, «η δυνατότητα που μας παρέχει το Cassini να παρακολουθούμε στενά, πάνω από δύο εποχές τώρα, τις ατμοσφαιρικές αντιδράσεις του Τιτάνα στην ηλιακή ακτινοβολία, μας οδήγησε στην ανακάλυψη των δραματικών αλλαγών στην ατμοσφαιρική θερμοκρασία και σύσταση που συνέβη μετά την ισημερία».

Περίπλοκη ατμοσφαιρική χημεία

A map of Titan, the largest moon of Saturn, obtained with the Cassini Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS). The insert shows a natural-colour view (also from Cassini) of the southern polar vortex, a huge swirling cloud that was first observed in 2012. Three components are evident in the VIMS map, and they are shown in different colours according to the different characteristics of their light. These are the surface of Titan (shown in orange), the atmospheric haze along the limb (green) and the polar vortex (blue). When observed with VIMS, the southern polar vortex shows a remarkable difference with respect to other portions of Titan's atmosphere: a signature of frozen hydrogen cyanide molecules (HCN). This discovery suggests that the atmosphere of Titan's southern hemisphere is cooling much faster than expected. Credit: NASA/JPL-Caltech/ASI/University of Arizona/SSI/Leiden Observatory & SRON

Από το 2010 και μετά, παρατηρήθηκε η ταχεία έναρξη και ο εμπλουτισμός του νοτίου πόλου του Τιτάνα με όλα τα είδη ιχνοαερίων και ειδικότερα με πολύπλοκους υδρογονάνθρακες και νιτρίλια στην ατμόσφαιρα.

«Ψάξαμε για νέα και πιο πολύπλοκα μόρια στο νότιο πόλο του Τιτάνα, με στόχο να παρατηρήσουμε πόσο προηγμένη και περίπλοκη είναι η ατμοσφαιρική χημεία και πόσο πιθανή είναι η ύπαρξη υγρού ωκεανού κάτω από την επιφάνεια του Τιτάνα, κάτι που θα καταστήσει τον δορυφόρο ένα σώμα με πιθανές συνθήκες κατοικησιμότητας στο εξωτερικό ηλιακό μας σύστημα», ανέφερε η κ. Κουστένη.

«Όλοι οι επιστήμονες που ασχολούνται με την έρευνα του Τιτάνα, είναι ενθουσιασμένοι με τη δυνατότητα περαιτέρω μελέτης αυτού του φαινομένου, με τη χρήση μετρήσεων και παρατηρήσεων κατά τη διάρκεια του τελευταίου έτους της αποστολής του Cassini, που πρόκειται να διαρκέσει μέχρι το 2017. Στη συνολική διάρκεια της αποστολής, η οποία το 2017 θα ολοκληρώσει 13 χρόνια, θα έχει καλυφθεί μισό ‘Τιτάνιο' έτος, κάτι το οποίο μας θέτει ακόμα πιο αυστηρούς περιορισμούς σε σχέση με την κατανόηση των εποχιακών διακυμάνσεων του Τιτάνα» καταλήγει η ελληνίδα ειδικός.

Πηγή:  http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6655