Στον Τιτάνα – το φεγγάρι του Κρόνου – εντοπίστηκαν για πρώτη φορά τεράστιες θύελλες σκόνης

Δεδομένα από το διεθνές διαστημικό όχημα Cassini που εξερεύνησε τον Κρόνο και τα φεγγάρια του μεταξύ 2004 και 2017 έχουν αποκαλύψει αυτά που εμφανίζονται να είναι γιγάντιες θύελλες σκόνης στις περιοχές του ισημερινού του Τιτάνα. Η ανακάλυψη, που περιγράφεται σε μελέτη που δημοσιεύθηκε χθες στο Nature Geoscience, κάνει τον Τιτάνα το τρίτο σώμα του Ηλιακού Συστήματος όπου παρατηρούνται θύελλες σκόνης – τα άλλα δυο είναι η Γη και ο Άρης. Η παρατήρηση βοηθάει τους επιστήμονες να καταλάβουν καλύτερα το συναρπαστικό και δυναμικό περιβάλλον του μεγαλύτερου φεγγαριού του Κρόνου.

«Ο Τιτάνας είναι ένα πολύ ενεργό φεγγάρι», λέει ο Sebastien Rodriguez, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο Didero του Παρισιού και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Ήδη γνωρίζουμε σχετικά με τη γεωλογία του και του εξωτικού κύκλου υδρογονανθράκων. Τώρα μπορούμε να προσθέσουμε και άλλη μια αναλογία με τους πλανήτες Γη και Άρη: τον ενεργό κύκλο σκόνης». Σύνθετα οργανικά μόρια, τα οποία είναι αποτέλεσμα της ατμοσφαιρικής χημείας και, μόλις είναι αρκετά μεγάλα, πέφτουν τελικά στην επιφάνεια, μπορούν να ανυψωθούν από τεράστια πεδία με θίνες γύρω από τον ισημερινό του Τιτάνα.

Ο Τιτάνας είναι ένας πολύ ενδιαφέρον κόσμος – κατά έναν τρόπο παρόμοιος με τη Γη. Στην πραγματικότητα, είναι το μόνο φεγγάρι του Ηλιακού Συστήματος με ουσιαστική ατμόσφαιρα και το μόνο ουράνιο σώμα, άλλο από τον πλανήτη μας, όπου είναι γνωστό ότι υπάρχουν ακόμη σταθερές δομές επιφανειακού υγρού. Υπάρχει μια μεγάλη διαφορά, ωστόσο: ενώ στη Γη τέτοια ποτάμια, λίμνες και θάλασσες είναι με νερό, στον Τιτάνα είναι κυρίως μεθάνιο και αιθάνιο που ρέουν μέσα σε αυτές τις δεξαμενές υγρού. Σε αυτόν το μοναδικό κύκλο μεθανίου, τα μόρια υδρογονανθράκων εξατμίζονται, συμπυκνώνονται σε νέφη και πέφτουν ως βροχή πίσω στο έδαφος.

Ο καιρός στον Τιτάνα ποικίλει από εποχή σε εποχή, ακριβώς όπως στη Γη. Ιδιαιτέρως γύρω από τον ισημερινό, την ώρα που ο Ήλιος διασταυρώνεται με τον ισημερινό του Τιτάνα, μπορούν να διαμορφωθούν τεράστια νέφη στις τροπικές περιοχές και να προκαλέσουν ισχυρές θύελλες μεθανίου. Το Cassini παρατήρησε τέτοιες θύελλες κατά τη διάρκεια των διαφόρων περασμάτων του από τον Τιτάνα. Όταν ο Sebastien και η ομάδα του εντόπισαν για πρώτη φορά τρία ασυνήθιστα φωτεινά σημάδια σε εικόνες στην περιοχή του υπέρυθρου που πάρθηκαν από το Cassini κατά τη βόρεια ισημερία του φεγγαριού το 2009, θεώρησαν ότι αυτά πρέπει να είναι ακριβώς τέτοια νέφη μεθανίου. Μια ενδελεχής έρευνα αποκάλυψε ωστόσο ότι ήταν κάτι εντελώς διαφορετικό.

«Από ότι γνωρίζουμε σχετικά με τη δημιουργία νεφών στον Τιτάνα, μπορούμε να πούμε ότι τέτοια νέφη μεθανίου σε αυτή την περιοχή και αυτό την εποχή του χρόνου δεν είναι φυσικά πιθανό», σημειώνει ο Sebastien. «Τα θερμαγωγά νέφη μεθανίου που μπορούν να αναπτυχθούν σε αυτή την περιοχή και κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου, θα περιέχουν τεράστιες σταγόνες και πρέπει στα πολύ μεγάλα ύψη, πολύ υψηλότερα από 10 km που τα μοντέλα μας λένε ότι εντοπίζονται τα νέα χαρακτηριστικά».

Εικόνες από το Cassini με τις θύελλες σκόνης στον Τιτάνα

Οι ερευνητές μπόρεσαν να αποκλείσουν ότι τα χαρακτηριστικά ήταν στην πραγματικότητα στην επιφάνεια με τη μορφή βροχής παγωμένου μεθανίου. Τέτοιες επιφανειακές κηλίδες θα έχουν μια διαφορετική χημική υπογραφή και παραμένουν ορατές για πολύ περισσότερο, ενώ τα φωτεινά χαρακτηριστικά σε αυτή την μελέτη ήταν ορατά μόνο για 11 ώρες έως πέντε εβδομάδες. Το μοντέλο επίσης έδειξε ότι τα χαρακτηριστικά πρέπει να είναι ατμοσφαιρικά, αλλά ακόμη κοντά στην επιφάνεια – πολύ πιθανώς σχηματίζοντας ένα πολύ λεπτό στρώμα μικροσκοπικών στερεών οργανικών σωματιδίων. Καθώς εντοπίζονται ακριβώς επάνω στα πεδία δινών στον ισημερινό του Τιτάνα, η μόνη απομένουσα ερμηνεία είναι ότι οι κηλίδες ήταν στην πραγματικότητα νέφη σκόνης που ανυψώθηκε από τις δίνες. Ο Sebastien αναφέρει ότι ενώ ήταν η πρώτη φορά που παρατηρήθηκε μια θύελλα σκόνης στον Τιτάνα, το εύρημα δεν εκπλήσσει.

Οι ταχύτητες των ανέμων κοντά στην επιφάνεια που απαιτούνται για να σηκώνεται ένα τέτοιο ποσό σκόνης, όπως αυτό που παρατηρείται σε αυτές τις θύελλες σκόνης, πρέπει να είναι πολύ μεγάλες – με τα κλιματολογικά μοντέλα, περίπου πέντε φορές μεγαλύτερες από το μέσο όρο των ταχυτήτων του ανέμου που εκτιμήθηκε ότι μέτρησε η βολίδα-ανιχνευτής Huygens, που τον Ιανουάριο του 2005 προσεδαφίστηκε στον Τιτάνα (animation). Τότε η βολίδα σήκωσε ένα μικρό ποσό οργανικής σκόνης κατά την άφιξή της λόγω του αεροδυναμικού απόηχου. Η βολίδα-εξερευνητής Huygens έκανε μόνο μια άμεση μέτρηση της ταχύτητας του επιφανειακού ανέμου λίγο πριν την προσεδάφισή του και εκείνη την ώρα ήταν πολύ μικρή, λιγότερο από 1 m/s.

Για την ώρα η μόνη ικανοποιητική εξήγηση, σύμφωνα με τον Sebastien, για τους ισχυρούς επιφανειακούς ανέμους είναι ότι μπορεί να σχετίζονται με τις ισχυρές ριπές που πρέπει να δημιουργούνται μπροστά από τις τεράστιες θύελλες μεθανίου που παρατηρήθηκαν. Το φαινόμενο που αποκαλείται «haboob» (αμμοθύελλα), μπορεί να παρατηρηθεί στη Γη με γιγάντια νέφη σκόνης που προηγούνται τις θύελλες στις αραβικές περιοχές. Η ύπαρξη τέτοιων ισχυρών ανέμων που δημιουργούν θύελλες σκόνης σημαίνουν επίσης ότι άμμος που βρίσκεται από κάτω μπορεί να τεθεί σε κίνηση, επίσης, και ότι οι γιγάντιες δίνες που καλύπτουν της περιοχές του ισημερινού του Τιτάνα είναι ακόμα ενεργές και αλλάζουν συνεχώς.

Οι άνεμοι θα μπορούσαν να μεταφέρουν τη σκόνη που ανυψώνεται από τις δίνες κατά μήκος μεγάλων αποστάσεων, συνεισφέροντας στην συνολικό κύκλο της οργανικής σκόνης στον Τιτάνα και προκαλώντας παρόμοια φαινόμενα με αυτά που μπορεί να παρατηρούνται σε Γη και Άρη.

Πηγή: ESA

Περισσότερα στη δημοσίευση: Observational evidence for active dust storms on Titan at equinox. Nature Geoscience.