Комп’ютерне моделювання та дані космічних апаратів дозволяють припустити, що супутник Сатурна Титан набагато більше схожий на Землю, ніж це вважалось раніше.

Група дослідників, яку очолює Бенжамен Шарне з Французького національного центру наукових досліджень, скористалася тривимірними кліматичними моделями цього холодного, просоченого метаном світу, а також провела аналіз місцевих дюн і глянула на дані космічних апаратів «Вояджер-1», «Кассіні» та «Гюйгенс». Ціль заходу полягала у тому, щоб зрозуміти, як нижні шари атмосфери супутника взаємодіють із його поверхнею.

Титан знаходиться у дев'ять разів далі від Сонця, ніж Земля, тому його показник інсоляції (кількість енергії сонячного випромінювання, що дісталась до поверхні), яка обумовлює мінливість температури у різний час доби, у тисячу разів менший за земний. 

Варто відзначити, що, як не дивно, Титан багато у чому схожий на Землю. По-перше, він має досить значні розміри - у півтора рази більше Місяця. По-друге, це єдиний супутник, який може похвалитися щільною атмосферою. По-третє, головну роль у його атмосфері теж відіграє азот.

У 1981 році «Вояджер-1» виконав перше в історії докладне спостереження атмосфери Титана. У 2004 році на орбіту Сатурна прибув «Кассіні», що відправив на Титан зонд «Гюйгенс». Незважаючи на дані про місцевий клімат, отримані трьома апаратами, зібрати їх у єдину, зв'язну картину виявилося не так вже й просто.

На знімку, присланому апаратом «Кассіні», добре видна загадкова виїмка в атмосфері над північним полюсом Титану. (Зображення NASA / JPL / Space Sciences Institute / Mike Malaska.)

Пан Шарне та його колеги особливо цікавилися прикордонним шаром атмосфери Титана - тим, на який здійснює вплив поверхня супутника. Там сила тертя гасить вітри, а коли Сонце нагріває поверхню, виникають турбулентні потоки повітря. На Землі цей шар вдень піднімається - оскільки температура поверхні зростає - до 500-3000 км. «Шар цей дуже важливий для клімату та погоди, - пояснює Шарне. - Більшість хмар (купчасті, шаруваті, туман) утворюються саме там». Розглянути ж стан справ у нижніх шарах атмосфери Титана дуже складно: все приховує товста, непрозора завіса. Тому і довелося заповнювати прогалини за допомогою моделювання.

З'ясувалось ось що. Атмосфера Титана чітко структурована. Вона має два добре виражених шари, які впливають на розу вітрів, розташування дюн і утворення хмар. Нижній - і це найбільш вражаюче відкриття - точнісінько так само, як і на Землі, зазнає впливу щоденного нагрівання та охолодження поверхні, піднімаючись і опускаючись. Верхній підкоряється сезонним змінам глобальної циркуляції повітря.

Як вказує Шарне, зв'язок між нижніми шарами атмосфери та щоденними циклами не виявлявся ще ніде за межами Землі. Така організація прикордонного шару керує атмосферною циркуляцією та розою вітрів у нижній атмосфері, а також розміром і розташуванням дюн на поверхні. Крім того, у теорії вона здатна впливати на утворення метанових хмар у прикордонному шарі (вони спостерігалися, але пояснення не одержали).

Паулу Пентеаду з Університету Сан-Паулу (Бразилія) відзначає, що такі аналізи найчастіше виявляються помилковими, оскільки можуть містити невірні допущення. Дана модель до того ж не враховує кругообігу вологи (метанові хмари, дощі, озера та пара). Отже, результати, опубліковані в журналі Nature Geoscience, доведеться ще неодноразово перевіряти.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: science.compulenta.ru