NASA Cassini kosmosa kuģis nesen atklāja masveida ledus uzkrāšanos, kas veidota kā mākonis, Saturnas mēness, Titāna dienvidu polā. Šāda parādība nekad nav bijusi novērota.
Šī iezīme jau tika uzskatīta par nolemtu attiecināt uz mākoņa sistēmas daļu, kas pazīstama kā dienvidu polārais virpulis. Zinātnieki uzskata, ka ziema Titāna dienvidu puslodē būs pat aukstāka nekā sākotnēji prognozēts.
"Sākumā atmosfēras signāls bija absolūti stabils, un tad BOOM sāka strauji augt, tādējādi norādot uz pilnīgi jauna mākoņa izskatu," sacīja zinātnieks Carrie Anderson, kurš izseko Cassini darbu no Goddardas Space Flight Center Greenbeltā, Merilendā. "Es biju tik satraukti, ka es tikai krita no sava krēsla."
Andersons prezentēja Cassney kosmosa kuģu jaunos rezultātus 11. novembra sanāksmē, kas notika Amerikas Astronomijas biedrības 47. Viņa to apsprieda arī rīta konferencē tajā pašā dienā.
Ledus mākoņi
Titāns ir viens no interesantākajiem Saturna zinātnes satelītiem. Tam ir bieza atmosfēra, kurā dominē slāpeklis. Tas ir vienīgais kosmosa objekts mūsu Saules sistēmā, izņemot Zemi, kurai uz tās virsmas ir stabils šķidrums. Bet tā saucamā Titāna jūra sastāv tikai no etāna un metāna, bet bez ūdens. Daudzi zinātnieki uzskata, ka šis mēness ir viens no vispiemērotākajiem iespējamo svešzemju dzīvei ārpus Zemes, jo ir daži pierādījumi, ka var pastāvēt citi organismi, kas iepriekš nav zināmi zinātnei.
Titānam ir arī savi mākoņi blīvos atmosfēras slāņos. Tie atrodas pilnīgi dažādos līmeņos: daži atrodas tuvu mēness virsmai, un daži ir pilnīgi virs debesīm. 2012. gadā zinātnieki atklāja, ka viena no titāna augstajiem mākoņiem atrodas aptuveni 300 km augstumā vai 186 jūdžu attālumā no mēness dienvidu pole stratosfērā. Tas ir visstabilākā atmosfēras daļa ārpus aktīvā „laika” slāņa.
"Tas ir tikai mākoņu sistēmas lielā stratosfēras slāņa augšdaļa, kas veido visnozīmīgāko" ziemas "mākoni dienvidu polā," sacīja Andersons.
Nesen izveidojies otrais milzīgais mākonis jau ir konstatēts, ka atmosfērā tas ir ievērojami zemāks. Zinātnieki pētīja mākoņa sastāvu, izmantojot kompozīta infrasarkano staru spektrometru, kas iebūvēts Cassini komiksā, un veica dažus laboratorijas eksperimentus ar Titānu.
Komanda ir pilnīgi pārliecināta, ka tas sastāv tikai no ūdeņraža, oglekļa un slāpekļa savienojumiem. Visi elementi periodiski maina savu stāvokli, pārvietojoties no šķidruma uz gāzveida un, otrādi, atkarībā no temperatūras. Līdzīga mākoņa sastāvs, kas atklāts 2012. gadā, bieži mainās elementu skaita attiecība, radot pilnīgi jaunu veidojumu.
Šis attēls, kas uzņemts 2012. gadā, parāda atmosfēras izmaiņas Titāna dienvidu polā. Cassini kamera redzēja šo iespaidīgo mākoni, kas peldēja aptuveni 186 jūdzes (300 km) augstumā.
"Mūsu mākonis ir jauns. Tas ir pilnīgi atšķirīgs, salīdzinot ar iepriekšējo," sacīja Andersons.
Saldēšanas process
Jaunizveidotais mākonis atrodas daudz zemāk (apmēram 200 km vai 124 jūdzes no virsmas). Tas ir ļoti neparasts šādam masveida objektam. Ir aizdomas, ka temperatūra zem tā Titānā ir pat zemāka par mīnus 150 grādiem pēc Celsija vai 238 grādiem pēc Fārenheita. Šeit ir būtiska atšķirība no 2012. gada datiem.
Uz Zemes tie veidojas, iztvaicējot ūdeni atmosfērā. Pietiekami augstā temperatūrā ūdens tvaiki kondensējas mākoņos. Galu galā nokrišņi arī atgriežas virsmā, izmantojot lietus. Lielākā daļa mēness Titāna ogļūdeņražu mākoņu veidojas līdzīgā veidā.
Bet pilnīgi atšķirīgs stāsts ar tās stabiem. Tur atmosfēras gāzu kustības cirkulācija notiek no siltajā pavasara puslodes (tagad no ziemeļu puslodes) līdz aukstākajai dienvidu pusei. Kad gāzes sasniedz galveno zonu, tās nolaižas, saduras ar aukstu temperatūru. Daži no tiem var veidot lietus, un daži var iesaldēt dažādos atmosfēras slāņos. Cassini ieradās Saturnā 2004. gadā ziemas vidū ziemeļu polārajā reģionā. Kosmosa kuģa misijai vajadzētu beigties 2017. gada septembrī, pēc tam tas atgriezīsies pie Zemes .
Ledus mākoņi ap ziemeļu pole pazūd pavasara ierašanās brīdī. Šobrīd jauni mākoņi sāk veidoties tikai dienvidu polā. Vispārējie rādītāji liecina, ka Titāna gāzu kustības atmosfēras cirkulācijas virziens mainās lēni.
Virziena maiņa norāda, ka svaigā organiskā tvaika atmosfērā nonāk virsmā un sāk mijiedarboties ar mākoņiem. Pieaugošais šo gāzu skaits nozīmē, ka lielākā daļa no tām nonāk virsmā, jau atdzesējot to ceļā. Šī dzesēšana noved pie jaunu mākoņu veidošanās. Tādējādi cikls turpinās.
Pēc Andersona domām, vispārējs temperatūras samazinājums brīdina zinātniekus, ka dienvidu ziema Titānā būs viena no smagākajām.
