زحل القمر تيتان. حقوق الصورة: NASA / JPL / SSI. اضغط للتكبير.
يقول علماء جامعة أريزونا إن الغيوم الغريبة في خطوط العرض الوسطى في نصف الكرة الجنوبي لتيتان قد تتشكل بنفس الطريقة التي تتكون بها نطاقات الغيوم المميزة عند خط الاستواء.
قال الأستاذ المساعد في جامعة كاليفورنيا ، كايتلين غريفيث ، "إن طقس تيتان مختلف تمامًا عن طقس الأرض". "إذا مررت بعد خط عرض تيتان ناقص 40 درجة ، فقد تغمر بالغاز الطبيعي السائل. وقال جريفيث: "إذا قررت زيارة القطب الجنوبي لتيتان ، فقد تواجه عاصفة بحجم الإعصار الذي يتكون أيضًا من الميثان ، المعروف أكثر باسم الغاز الطبيعي". "وإلا ، لا تتوقع السحب على تيتان."
ظلت توقعات الطقس في تيتان كما هي لسنوات ، وهذا يحير العلماء. إنهم لا يفهمون لماذا تمتد الغيوم التي تمتد ألف ميل فوق خطوط العرض المعتدلة.
وقال جريفيث: "تخيل كم سيكون الأمر فضوليًا إذا كانت السحب فوق أقطاب الأرض موجودة فقط عند خط العرض الذي يعبر نيوزيلندا والأرجنتين وشيلي". وأضافت: "علاوة على ذلك ، وجد هنري رو (من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا) وزملاؤه أن معظم هذه الغيوم الغريبة تتجمع عند درجات الصفر وخط الطول 90 درجة ، على غرار خطوط الطول الأرضية جنوب غرب وجنوب شرق رأس الرجاء الصالح". .
وقال غريفيث إن الطبيعة المحلية للسحب تشير إلى أن لها علاقة بسطح تيتان. يعتقد العلماء أن براكين الجليد يجب أن تنفث غاز الميثان - الغاز الذي يتكثف كغيوم - في جو تيتان الضبابي ، ومعظمه من النيتروجين. وإلا فإن الميثان في الغلاف الجوي للقمر كان سيختفي قبل مليارات السنين بسبب تدمير الميثان بسبب أشعة الشمس فوق البنفسجية.
درس جريفيث وباولو بينتيدو وروبرت كورسينسكي من مختبر Lunar and Planetary UA أصل الغيوم عن طريق تحليل ارتفاع الغيوم وسمكها باستخدام صور من مطياف الخرائط البصرية والأشعة تحت الحمراء (VIMS) من كاسيني. هذه الأداة هي من بين مجموعة من الأدوات في مركبة كاسيني الفضائية التي تدور حول زحل. يقيس الضوء عند 256 موجة مختلفة. غريفيث هو عضو في فريق VIMS في UA ، ويترأسه روبرت براون من LAnar and Planetary Lab في UA. قامت جريفيث وزملاؤها بتحليل الصور التي أعطتهم رؤية ثلاثية الأبعاد للسحابة وفيلم من ستة إطارات يوضح كيف تطورت على مدى ثلاث ساعات.
قال جريفيث: "تبين أن هيكل السحب معقد". "لم نكتشف منطقة واحدة ، بل مناطق كثيرة من تشكل السحابة. تتكون كل سحابة طويلة من عدد من العواصف القوية حيث ترتفع الغيوم إلى ارتفاع 40 كيلومترًا (25 ميلًا) في غضون ساعتين وتتلاشى في نصف الساعة التالية. يشير معدل صعود الغيوم وتبديده إلى أننا نشهد تشكيل سحب حملية ، على الأرجح مشابهة للعواصف الرعدية ، تختفي من خلال هطول الأمطار.
"خلال الساعات العديدة القادمة ، نرى الغيوم تشكل ذيولًا طويلة ، مما يشير إلى أن الرياح الغربية القوية تمد الغيوم وتحمل الجسيمات باتجاه الريح ألف كيلومتر (أكثر من 600 ميل). تكشف هذه النظرة التفصيلية لبنية هذه الغيوم أن الغيوم تتطور من عدد من مراكز تكوين الغيوم النشطة الصغيرة المصطفة مثل سلسلة غير متساوية من الخرزات الطويلة لخط عرض 40 درجة جنوبًا. تسبب هذه العواصف المحلية أمطارًا صحية وسحبًا طويلة جدًا بمجرد أن تمددها الرياح ".
يجادل جريفيث بأنه من غير المحتمل أن تكون العديد من براكين الجليد ، كلها مصطفة عند خط عرض 40 درجة جنوبًا ، تشكل هذه السحب. بالإضافة إلى ذلك ، يقدر العلماء أن نشاط السحابة عند خط الطول صفر درجة ، إذا كان بركانيًا ، لا يبدو أنه ينفث ما يكفي من الميثان لإنشاء شريط سحابة متوسط خط العرض. وأشاروا إلى أن السحب الأصغر تقع بالفعل في اتجاه عكس السحابة الرئيسية عند خط الطول صفر درجة. وخلص الفريق أيضًا إلى أن الغيوم ليست ناتجة عن سحب زحل على الغلاف الجوي لتيتان. وقال جريفيث إنهم لا يجدون أيضًا أدلة على أن الجبال والبحيرات قد تسبب غيومًا جبلية أو غيومًا بحرية.
وقال جريفيث "نعتقد أنه ليس من قبيل المصادفة أن غطاء الضباب الدخاني القطبي الجنوبي يمتد من القطب إلى خط عرض 40 درجة جنوبًا - بالضبط حيث تظهر فرقة سحابة الميثان". يقترح الباحثون أن الدوران العالمي قد يتسبب في ارتفاع الهواء عند خط العرض هذا على تيتان ، مثلما تتشكل الغيوم في شريط حول خط استواء الأرض والأمطار على جزر الكاريبي. وأضاف جريفيث "مثل هذا الهواء المرتفع سيقطع الهواء من المنطقة القطبية الجنوبية من الاختلاط مع باقي الغلاف الجوي للقمر ، مما يتسبب في تراكم الضباب الدخاني وتشكيل غطاء فوق القطب".
وقال جريفيث إن النمذجة النظرية تدعم استنتاج فريق UA. درس باسكال رانو ومجموعته في باريس تداول تيتان باستخدام نموذج تداول عام معقد ومعقد. يتنبأ نموذجه بأن التسخين الشمسي يخلق بشكل طبيعي هواءًا مرتفعًا على تيتان عند خط عرض 40 درجة جنوبًا.
اللغز التالي هو لماذا تتجمع غيوم تيتان المتوسطة عند خط عرض صفر درجة. وقال جريفيث إنه لا يوجد دليل حتى الآن على تورط البراكين أو سلاسل الجبال أو المد والجزر في زحل. وقال جريفيث: "ما يتسبب في التجميع غير واضح ، ومن المحتمل أن يتضمن ميزات غير معروفة على سطح تيتان الذي لم يتم اكتشافه إلى حد كبير".
ينشر غريفيث وكورسينكي وبنتيادو مقالاً حول بحثهم في عدد 21 أكتوبر من مجلة العلوم.
إن مهمة كاسيني هيغنز هي مشروع تعاوني لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الإيطالية. يدير مختبر الدفع النفاث ، وهو قسم من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا ، كاليفورنيا ، مهمة إدارة مهمة العلوم التابعة لناسا ، واشنطن العاصمة ، وقد تم تصميم وتطوير مركبة كاسيني وكاميراتها المدمجة على متنها في مختبر الدفع النفاث. يقع فريق مطياف رسم الخرائط المرئي والأشعة تحت الحمراء في جامعة أريزونا في توكسون.
المصدر الأصلي: بيان صحفي من جامعة أريزونا
