2018.09.28.

Porviharok dúlhattak a Titánon

Az egy éve befejeződött Cassini-küldetés tudományos örökségének újabb kincsére bukkant egy francia-amerikai kutatócsoport. A Szaturnusz legnagyobb, s Naprendszerünk egyik legizgalmasabb holdján, a Titánon porvihar dúlt az űrszonda 2009-2010-es felvételeinek elemzése alapján, a Titán ezzel a Naprendszer harmadik olyan égitestjévé lépett elő, ahol porviharok alakulnak ki.
A hold egyenlítői vidékének északi dűnéit alkotó szemcsék kerültek időről időre a légkörbe, amikor a Nap fénye e régiót leginkább megvilágította, a titáni tavaszi nap-éj egyenlőség körüli időszak során. A Cassini infravörös felvételein először 2009-ben bukkantak fel a különös kifényesedések a hold egyenlítője környékén, először úgy tűnt, hogy metánfelhők lehetnek, azonban a részletes elemzésekből kiderült, hogy egészen más jelenségről van szó. Ugyan a régióban rendszeresen megjelennek metánfelhők, viszont az észlelt jelenségről ez fizikailag nem lehetséges. Ha metánfelhők e foltok, akkor a spektrális mérésekből következően a metáncseppek túl apró mérete és az esetleges felhő magassága ellentmond ennek, mivel ebben az évszakban itt legalább 25 km magasságig kellene emelkedjenek a metánfelhők. E felhőknek mind a szemcseméret-eloszlása, mind a szemcsék gyakorisága nagyságrendekkel eltérne attól, amit a mérések jeleztek a fényes foltokban.

A Cassini vizuális és infravörös spektrométere (VIMS) méréseiből kapott kémiai jelek szerint azt is kizárhatták a kutatók, hogy a hold felszínén lerakódott metánjég vagy esetleges jégvulkanizmus nyoma lehetne a kifényesedés, ráadásul a kifényesedések rövid (földi időszámítással 11 órától 5 hétig terjedő, a Titánon maximum 3 helyi napon át tartó) időtartama alapján is egészen valószínűtlen lenne ez a magyarázat. Azt is kizárták, hogy csapadékhullás eredménye volna a kifényesedés, mivel ezen eseteket is jól ismerik, s ezek időtartama nagyságrendileg hosszabb a most észlelt jelenségekénél. Azt is megvizsgálták, hogy lehet-e esetleg felszínközeli felhőréteg vagy köd a fényesdés, ám ezek az észlelt jelekkel ellentétben sokkal sötétebbek volnának az infravörös mérések szerint. A spektrális adatokból készült modellszámítások alapján a jelenség a felszínhez ugyan igen közel, a légkör alsó rétegében alakult ki, s mivel pont a Titán már ismert egyenlítői dűnevidéke felett jelent meg, az a legkézenfekvőbb magyarázat, hogy a dűnéket alkotó aprócska szervesanyag-szemcsék emelkedhettek a légkörbe, kis magasságba. A porviharok kiterjedése a legnagyobb esetekben 180.000 illetve 250.000 km2-es volt, a számítások alapján a port alkotó szerves szemcsék kb. 5 mikron átmérőjűek lehetnek, s kb. 10-14 km magasságig emelkedhettek fel.

 

Ahhoz azonban, hogy e szemcsék a felemelkedjenek, igen erős szelekre is szükség van, mégpedig a Huygens leszállóegység által mért, és a Titán klímamodelljei által számított átlagnál mintegy ötször nagyobbra. Azonban létrejöhetnek ekkora szelek, amikor a nap-éj egyenlőség időszakában a Titán metánviharainak időnként kialakuló légzuhatagai tombolnak e régióban. E viharok kialakulását mind a megfigyelések, mind a klímamodell megerősíti, az általuk felkavart por révén pedig újabb információkat kaphattunk róluk. Az év ezen időszaka igen aktív meteorológiai szempontból a Titánon, s ez az aktivitás a hold légkörét és geológiáját is összekapcsoló folyamatokban teljesedik ki, amelynek során a Titán habubjai átrendezik a felszínen heverő port, s az egyenlítői dűnevidék aktív felszíni formavilágát. Habár a Cassini nem észlelt nagy erejű metánviharokat a látott porviharokat megelőzőnek, ez minden valószínűség szerint csupán a megfelelő átrepülések ritkaságának (havonta egyszeri) és a viharok rövid (pár órás) élettartamának köszönhető.

A kutatási eredmény alapján a Titánon a marsi és a földi porviharok hatásához hasonló, nagyléptékű por-átrendeződés és körforgás lehet jelen. Magának a szerves pornak már korábban is valószínűsítették a jelenlétét (korábbi cikkünk a hold egyenlítői dűnéiről).

A kutatók úgy vélik, hogy amikor 2005-ben a Huygens landolt, a felszín szerves porának egy részét is felverhette, s a landoláskor kapott adatok szerint egy néhány milliméteres puha rétegben érte el a felszínt a leszállóegység a Titán egyenlítője közelében. A leszállás során a landolást követő optikai mérések 2-4 másodpercen át észlelhető kisebb pormennyiséget jeleztek, amit a Huygens és a vele 5 m/s sebességgel érkező „szele” emelhetett meg a talajról.

A kutatási eredmény a Nature Geoscience szeptember 24-i számában jelent meg.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: