Met behulp van adaptieve optica op de Gemini North- en Keck 2-telescopen op Mauna Kea, Hawai'i, heeft een Amerikaans team een nieuw fenomeen ontdekt in de atmosfeer van Saturnus 'grootste maan Titan.
In tegenstelling tot eerdere waarnemingen die stormen op de zuidpool toonden, onthullen deze nieuwe beelden atmosferische verstoringen op de gematigde middenbreedten van Titan, ongeveer halverwege tussen de evenaar en de polen. Het is moeilijk gebleken om de onverwachte activiteit uit te leggen en het team speculeert dat de stormen kunnen worden veroorzaakt door alles, van oppervlakkige gebeurtenissen op de korte termijn tot verschuivingen in wereldwijde windpatronen.
? We hadden het geluk deze nieuwe wolken op de middelste breedtegraad te vangen toen ze begin 2004 voor het eerst verschenen ", aldus teamleider Henry Roe (California Institute of Technology). 'We weten nog niet hoe hun vorming wordt veroorzaakt. Voortdurende observaties in de komende jaren zullen ons laten zien of deze wolken het resultaat zijn van een seizoensverandering in weerpatronen of een oppervlaktegerelateerd fenomeen. ”
De oorzaken van deze stormen kunnen activiteiten zijn die de atmosfeer vanaf de oppervlakte verstoren. Het is mogelijk dat geisers van methaan? Slush? brouwen van onderen, of een warme plek op het oppervlak van Titan verwarmt de atmosfeer. Cryovolcanisme - vulkanische activiteit die een ijzige mix van chemicaliën spuit - is ook voorgesteld als een mechanisme dat verstoringen zou veroorzaken. Het is ook mogelijk dat de stormen worden aangedreven door seizoensverschuivingen in de globale winden die in de hogere atmosfeer circuleren. Hints over wat er in deze ijskoude wereld gebeurt, kunnen worden verkregen als de Huygens-sonde van de Cassini-missie half januari 2005 door de atmosfeer van Titan valt.
De Gemini-Keck II-waarnemingen waren het resultaat van een goede timing en telescoopbeschikbaarheid. Volgens Gemini-wetenschapper Chad Trujillo kunnen de weerspatronen van Titan vele maanden stabiel zijn, met slechts af en toe een uitbarsting van ongebruikelijke activiteit zoals deze onlangs ontdekte atmosferische kenmerken. De kans dat dergelijke gebeurtenissen worden opgemerkt, hangt grotendeels af van de beschikbaarheid van flexibele planning zoals die bij Gemini wordt gebruikt. "Deze flexibele planning is absoluut cruciaal voor meteorologische studies van Titan ,? hij zei. Stel je voor hoe moeilijk het zou zijn om de diverse meteorologische verschijnselen van de aarde te begrijpen als je maar een paar nachten per jaar een weerbericht zou zien. "
Net als de aarde is Titan omgeven door een dikke atmosfeer van voornamelijk stikstof. Door omstandigheden op aarde kan water bestaan in vloeibare, vaste of dampvormige toestanden, afhankelijk van plaatselijke temperaturen en drukken. De faseveranderingen van water tussen deze toestanden zijn een belangrijke factor bij de weervorming in onze atmosfeer. De atmosfeer van Titan is zo koud dat elk water vast wordt bevroren, maar de omstandigheden zijn zodanig dat methaan kan bewegen tussen vloeibare, vaste en gasvormige toestanden. Dit leidt tot een meteorologische methaancyclus op Titan, analoog aan de watergebaseerde weercyclus op aarde.
Net als op aarde kan seizoensgebonden zonneverwarming de atmosferische activiteit op Titan stimuleren, en dit zou het mechanisme kunnen zijn achter de eerder waargenomen zuidpoolwolken. De nieuwe wolkenformaties met gematigde breedtegraad kunnen echter niet worden verklaard door hetzelfde zonneverwarmingsproces. Als een seizoensomloopverschuiving de nieuw ontdekte kenmerken veroorzaakt, theoretiseert het team dat ze de komende jaren naar het noorden zullen afdrijven naarmate het jaar van Titan vordert de zuidelijke zomer en in de herfst. Als het wordt veroorzaakt door geologische veranderingen, zoals methaangeisers of een geologische? Warme? plek op het oppervlak, het kenmerk moet op de waargenomen breedtegraad van 40 graden blijven, aangezien de oppervlakteactiviteit veranderingen in atmosferische convectie en methaanwolkvorming stimuleert. Voortgezette stormformaties zullen gemakkelijk te onderscheiden zijn in toekomstige waarnemingen op de grond met Gemini, Keck en andere telescopen met adaptieve optica.
? Door adaptieve optica van de aarde te gebruiken, kunnen we dingen zien die een paar jaar geleden onzichtbaar zouden zijn geweest? zei Keck-wetenschapper Antonin Bouchez. ? Deze waarnemingen tonen aan dat telescopen op de grond een perfecte aanvulling zijn op ruimtemissies zoals Cassini.?
Dit onderzoek is gepland voor publicatie in het nummer van 1 januari 2005 van het Astrophysical Journal.
Oorspronkelijke bron: Gemini News Release
