По време на полета си от Титан през 2006 г. космическата сонда Касини засне някои от най-подробните изображения на най-голямата луна на Сатурн. Интересно е, че тези облачни образувания имат голяма прилика с тези, които се наблюдават в собствената полярна стратосфера на Земята.
Въпреки това, за разлика от земните, тези облаци са съставени изцяло от течен метан и етан. Предвид невероятно ниските температури на Титан - минус 185 ° C (-300 ° F) - не е изненадващо, че съществува такава плътна атмосфера на течни въглеводороди или че моретата от метан покриват планетата.
Изненадващо обаче е фактът, че в тази атмосфера съществуват и метанови кристали. Осем години след като бяха направени снимките на северния полюс на Титан, астрономите стигнаха до заключението, че този регион също съдържа следи от количество лед на метан.
„Идеята, че метановите облаци могат да образуват този връх на„ Титан “, е напълно нова“, казва Кари Андерсън, учен от Касини в центъра за космически полети на Годард в Гринбелт, Мериленд, и водещ автор на изследването. "Никой не е смятал това за възможно преди."
На Титан вече бяха идентифицирани други стратосферни облаци, включително облаци от етан - химикал, образуван след разпадането на метана. Там също са открити деликатни облаци от цианоацетилен и циановодород, които се образуват от реакции на метанови странични продукти с азотни молекули.
Но облаците от замръзнал метан се смятаха за малко вероятни в стратосферата на Титан. Тъй като тропосферата улавя по-голямата част от влагата, стратосферните облаци изискват силен студ. Дори температурата на стратосферата от минус 203 ° C (-333 ° F), наблюдавана от Касини южно от екватора, не беше достатъчно студена, за да позволи на оскъдния метан в този район на атмосферата да се кондензира в лед.
Това, което Андерсън и нейният съавтор на Годард, Робърт Самуелсън, отбелязват, че температурите в долната стратосфера на Титан не са еднакви на всички географски ширини. Това се основаваше на данни, взети от Композитния инфрачервен спектрометър на Касини и радио-научния инструмент на космическия кораб, който показа, че височината на температурата в близост до северния полюс е много по-студена от тази само на юг от екватора.
Оказва се, че тази температурна разлика - колкото 6 ° C (11 ° F) - е повече от достатъчна, за да се получи метанов лед.
Други наблюдения, направени от облачната система на Титан, подкрепят това заключение, като например как някои региони изглеждат по-плътни от други и откритите по-големи частици са с подходящ размер за метан лед. Те също потвърдиха, че очакваното количество метан - 1,5%, което е достатъчно за образуване на ледени частици - присъства в долната полярна стратосфера.
Нещо повече, наблюдението потвърждава някои модели за това как се смята, че работи атмосферата на Титан.
Според този модел, Титан има глобален модел на циркулация, при който топъл въздух в лятното полукълбо се издига от повърхността и навлиза в стратосферата, като бавно проправя път към зимния стълб. Там въздушната маса потъва обратно, охлаждайки се, докато се спуска, което позволява да се образуват стратосферните метанови облаци.
„Касини непрекъснато събира доказателства за този глобален модел на циркулация и идентифицирането на този нов облак от метан е друг силен показател, че процесът работи по начина, по който смятаме, че го прави“, казва Майкъл Фласар, учен от Годард и главен изследовател на Композитния инфрачервен инфрачервен камък на Касини Спектрометър (CIRS).
Подобно на земните стратосферни облаци, метановият облак на Титан се намираше близо до зимния стълб, над 65 градуса северна ширина. Андерсън и Самуелсън изчисляват, че този тип облачна система - която те наричат метанови облаци (или SIMC за кратко) - може да развие между 30 000 до 50 000 метра (98 000 до 164 000 фута) надморска височина над повърхността на Титан.
„Титан продължава да изумява с природни процеси, подобни на тези на Земята, но включващи материали, различни от познатата ни вода“, казва Скот Едингтън, заместник учен по проекта Касини в лабораторията за реактивни двигатели на НАСА в Пасадена, Калифорния. „Когато наближим южното зимно слънцестоене на Титан, ще проучим допълнително как тези процеси на образуване на облаци могат да варират в зависимост от сезона.“
Резултатите от това проучване са достъпни онлайн в ноемврийския брой на Икар.
