Поделиться
Густой туман на Титане является результатом сложных атмосферных процессов
Дни на спутнике Сатурна Титане в 16 раз длиннее земных, но они почти никогда не бывают солнечными. Ученые пытаются объяснить, почему поверхность спутника всегда окутана слоем тумана.Более точный ответ может быть получен через два года, когда зонд "Казини" подробно исследует Титан. А пока ученые лишь строят предположения о возможных физических явлениях, происходящих в атмосфере спутника
Титан - единственный спутник в солнечной системе, обладающей атмосферой. Исследование его с Земли сильно затруднено из-за большого расстояния и слоя тумана, который полностью скрывает поверхность и даже облака, находящиеся на средних высотах. Последняя информация о Титане было собрана еще 20 лет назад зондом "Вояджер".
Диаметр Титана 5150 км, что больше чем у Меркурия и примерно вполовину меньше, чем у Земли. Он является вторым по величине спутникам в Солнечной системе, уступая только Ганимеду, вращающемуся вокруг Юпитера.
Ученые полагают, что Титан не достаточно велик, чтобы иметь такую сложную структуру воздушных потоков, которую мы наблюдаем на Земле. Такие явления, как ураганы, переносящие избыток тепла от экватора к полюсам планеты, вряд ли могут существовать на Титане.
Однако астрономы знают, что Титан, как и другие планеты и спутники, получает более интенсивное солнечное тепло в районе экватора и менее слабое у полюсов. Неравномерное нагревание поверхности должно вызывать циркуляцию воздушных потоков. Предполагается, что нагретый воздух поднимается над экватором Титана, переносится на большой высоте в сторону полюсов, где остывает и оседает на поверхности, перемещаясь назад к экватору. Такой процесс, называемый меридиональной циркуляцией, приблизительно похож на то, что происходит на Земле.
С помощью сложной компьютерной модели движения потоков, основанной на динамических характеристиках Земли, ученые из университета в Париже проследили за зарождением, развитием и перемещением фрагментов тумана в атмосфере спутника Сатурна. Исследователи нашли подтверждение идеи меридиональной циркуляции и обнаружили некоторые другие интересные особенности.
Атмосфера титана практически полностью состоит из азота с небольшими примесями метана и редкими "органическими молекулами". Хотя это не означает, что на Титане возможна жизнь, некоторые астробиологи полагают, что спутник во многом напоминает Землю на ранних этапах ее эволюции и, следовательно, может содержать ключ к загадке зарождения жизни.
Сила гравитации на Титане в семь раз меньше, чем на Земле, поэтому удивительно, что у него вообще имеется атмосфера. Температура на поверхности спутника составляет в среднем -178°C. А атмосферное давление фактически на 50% больше, чем на Земле.
В небе Титана солнечная радиация вызывает химические реакции, которые расщепляют азот и водород на другие элементы. Некоторые из этих молекул участвуют в образовании облаков. Жидкий и затвердевший метан может обрушиться на поверхность в виде дождя или града. Однако такие явления, по мнению ученых, происходят достаточно редко.
На высоте около 400 км крупные молекулы образуют отдельный слой тумана, состоящий в основном из метана и этана. Туман и облака органического газа подчиняются общим законам - они образуются на больших высотах и затем распадаются внизу. Туман формируется и движется от экваториальных регионов к полюсам, целиком закрывая поверхность спутника, а в районе полюсов газ оседает, образуя кольцо, которое наблюдал зонд "Вояджер-2".
Пока еще результаты компьютерного моделирования не полностью согласуются с данными визуального наблюдения. Более полную и точную картину Титана должен составить зонд "Казини", который прибудет к Сатурну в 2004 году. В атмосферу Титана будет запущен специальный научный модуль, который соберет данные о силе ветра, температуре и других показателях. В это время "Казини" будет исследовать спутник сверху с помощью более совершенных приборов, чем те, которые были установлены на "Вояджере". Ученые надеются, что собранная информация позволит раскрыть тайну погодных явлений на Титане.
Источник: по материалам сайта Space.com.
Короткая ссылка
