Vysvetlila jazerá a búrky na Saturnovom mesiaci Titan

Dlhá honba za jazerami tekutého metánu na Saturnovom veľkom mesiaci Titan - ktorá sa začala ako záblesk v očiach astronomických teoretikov pred desaťročiami a vyvrcholila potvrdením skutočných metánových jazier kozmickou loďou Cassini v roku 2007 - odvtedy prerástla do rôznych počítačových modelov s cieľom vysvetliť jazerá. Nový počítačový model z Kalifornského technologického inštitútu (Caltech) naznačuje, že jednoduché vysvetlenie Titanovho „cyklu metánu“ (vzdialený bratranec k vodnému cyklu Zeme) môže byť nakoniec najlepšie. Model vysvetľuje niekoľko záhadných čŕt Titanových jazier a búrok pomocou mechanizmov, ktoré pripomínajú bežné prírodné procesy okolo nás tu na Zemi.


Obrázok Titanu urobený počas zostupu sondy Huygens v roku 2005 počas jeho úspešného zostupu na pristátie na Titane. Zobrazuje kopce a topografické prvky, ktoré pripomínajú pobrežné a odvodňovacie kanály. Nie je k dispozícii obrázok vo vyššom rozlíšení, ale ... je pôsobivý, áno? Zápočet: ESA/sk: NASA/Univ. z Arizony

Titan - so svojou nepreniknuteľnou metánovou atmosférou - je jediným miestom v slnečnej sústave, okrem Zeme, ktoré má na svojom povrchu veľké telesá kvapaliny.


Títo vedci tvrdia, že ich model produkuje správnu distribúciu jazier na Titane, pre jednu vec. Model naznačuje, že metán sa zhromažďuje v jazerách okolo pólov, pretože slnečný svit je tam v priemere slabší - rovnako ako na Zemi. Energia zo slnka bežne odparuje tekutý metán na povrchu Titanu, ale keďže na póloch je spravidla menej slnečného svetla, kvapalný metán sa tam ľahšie akumuluje do jazier.

Radarový snímok Cassini (vľavo) z Ligeia Mare v porovnaní s Superior Lake (vpravo). Obrazový kredit: Wikimedia Commons

Navyše na severnej pologuli Titanu je viac jazier. Tím poukazuje na to, že obežná dráha Saturnu okolo Slnka je mierne predĺžená, takže Titan je od Slnka ďalej, keď je leto na severnej pologuli mesiaca. Dodajte, že skutočnosť, že planéta obieha pomalšie, čím ďalej je od slnka, čo spôsobuje, že severné leto Titanu je dlhšie ako jeho južné leto. Leto je v polárnych oblastiach Titanu obdobím dažďov, keď padá metánový dážď, takže obdobie dažďov je na severnej pologuli mesiaca dlhšie. Medzitým sú letné metánové dažde na južnej pologuli Titanu intenzívnejšie, pretože Titan je v tom čase bližšie k slnku - slnečné svetlo je teda intenzívnejšie a spôsobuje intenzívnejšie zrážky. Intenzita zrážok na južnej pologuli sa však nemôže rovnať dlhovekosti obdobia dažďov na severnej pologuli. Celkovo za rok na severe spadne viac dažďa a zaplní viac jazier.

Mraky blízko Titanovho rovníka. Obrazový kredit: NASA/JPL/SSI




Ďalší úspech počítačového modelu, tvrdia jeho výrobcovia, je ten, že vysvetľuje záhadné znaky dažďového odtoku v nižších šírkach a rovníkovej oblasti Titanu. Tieto oblasti na Titane môžu trvať roky bez kvapky dažďa, hovoria. Preto bolo prekvapením, keď sonda Huygens v roku 2005 zaznamenala dôkaz o odtoku dažďa v teréne nižších šírok Titanu - a v roku 2009, keď ostatní vedci (tiež na CalTech) objavili búrky v tej istej, údajne bez dažďovej oblasti.

Nikto skutočne nechápal, ako tieto búrky vznikli, ale nový model CalTech dokázal v čase jarných a jesenných rovnodenností Titanu vytvárať intenzívne lejaky - dostatok tekutiny na rozpoznanie typu kanálov, ktoré Huygens našiel. Vedci vysvetlili:

V nízkych zemepisných šírkach prší veľmi zriedka, ale keď prší, leje.

Vedci z CalTech nakoniec tvrdia, že ich model vysvetľuje ďalšie tajomstvo Titanu - oblaky pozorované za posledné desaťročie v lete na južnej pologuli Titanu, ktoré sa zhlukujú okolo južných stredných a vysokých zemepisných šírok.


Titan. Obrazový kredit: NASA/JPL/Space Science Institute

Hovorí sa, že ich model nielen úspešne reprodukuje to, čo vedci už videli na Titane, ale tiež dokáže predpovedať, čo vedci uvidia v najbližších rokoch. Na základe simulácií napríklad vedci predpovedajú, že meniace sa ročné obdobia na Saturnovom mesiaci spôsobia, že hladiny jazera Titana na jeho severnej pologuli v priebehu nasledujúcich 15 rokov stúpnu. Vedci tiež predpovedajú, že v najbližších dvoch rokoch sa okolo severného pólu Titanu vytvoria mraky.

Pri testovaní predpovedí títo vedci tvrdia, že ...

... je v planetárnych vedách vzácna a krásna príležitosť. O niekoľko rokov budeme vedieť, ako sa mýlia alebo nemýlia.


Toto je len začiatok. Teraz máme nástroj, pomocou ktorého môžeme robiť novú vedu, a je toho veľa, čo môžeme a budeme robiť.

Zrátané a podčiarknuté: Titan je zmrazený najväčší mesiac planéty Saturn. Jeho priemerná povrchová teplota je -300 stupňov Fahrenheita a jeho priemer je len menej ako polovica teploty Zeme. Má metánové mraky a hmlu, metánové búrky a množstvo jazier tekutého metánu. Astronómovia z CalTech tento týždeň (4. januára 2011) oznámili nový počítačový model, ktorý vysvetľuje búrky a jazerá na Titane.

Prostredníctvom CalTech