Зарождения циклонов над поверхностью самого большого спутника Сатурна — Титана

:  Астрономы изучают возможность зарождения циклонов над поверхностью самого большого спутника Сатурна – Титана, указывающего на некоторые общие черты его погодных условий с Землей. Спутник Сатурна Титан, поверхность которого настолько холодна, что метан выпадает на нее в виде дождя, в летнее время повышает свою температуру настолько, что делает возможным возникновение циклонов, проносящихся над поверхностью морей. Морское парообразование способно породить достаточно энергии для возникновения ветров, движущихся со скоростью 70 километров в час. Тем не менее, формирование циклонов полностью зависит от того, каким является химический состав морей Титана.

Если больше половины объема океана состоит с метана, то такого химического рецепта будет вполне достаточно для зарождения целой бури. Следующий шаг астрономов – получить снимки такой бури при помощи космического аппарата «Кассини», который в данное время совершает облет Сатурна и его спутников.

«В следующие несколько лет мы приблизимся к северной полярной области в летний период, и у нас может появиться шанс стать свидетелями циклона, если обстоятельства позволят это сделать», говорит Тетсуи Токано, исследователь Института Геофизики и Метеорологии при Университете Кельна (Германия).

Отчет об исследовании Токано должен появиться в апрельском выпуске журнала «Икар».

Метановая загадка

Циклоны на Земле возникают, в большинстве своем, двумя путями. Первый, который невозможен на Титане по причине недостаточного перепада температур, случается при столкновении холодных и теплых фронтов. Теплый и холодный потоки свиваются друг вокруг друга, генерируя при этом ветры, движущиеся с большой скоростью.

Второй вариант происходит, когда зной, идущий от наземных водоемов, нагревает воздух, заставляя его подниматься ввысь, порождая, таким образом, энергетический цикл, который и вырабатывает реактивные потоки ветров. Продолжение цикла ведет к возникновению вращающихся штормов. Данный вариант вполне вероятен и для Титана.

Такие ветры могут встречаться только над теми морями Титана, которые лежат в средних широтах поверхности спутника, где наблюдается подходящее сочетание влажности и температуры. Токано говорит, что единственная трудность в данном случае это то, что ученым неизвестен точный химический состав морей Титана.

«Существует большая неопределенность насчет состава, кроме того, спутник потенциально может содержать много типов углеводородов», говорит он. Несмотря на это, если большую часть морей составляет метан, они способны выделять достаточно энергии для возникновения циклонов. Метан является единственной жидкостью на поверхности Титана, которая может конденсироваться подобно воде на Земле.

«При благоприятных обстоятельствах этого должны быть достаточно», говорит Токано.

Обнаружение не проблема

До этого времени «Кассини» еще не фиксировал циклонов на Титане, поскольку температура в северной части спутника слишком низкая (средняя температура поверхности Титана – минус 178°С). Лето на Титане наступит лишь в 2015 году, после чего у «Кассини» останется еще два года для завершения всех исследовательских операций.

Признаки циклона должны быть очевидными, поэтому проблем с его обнаружением возникнуть не должно. Если циклоны проявят себя, тогда можно будет наблюдать большое выделение энергии на протяжении всей штормовой области (около 100 километров).

Учитывая разрешение приборов «Кассини», аппарату для обнаружения циклона потребуется подлететь достаточно близко к поверхности спутника, говорит Токано. В промежутке 2015-2017 гг. намечается еще несколько близких облетов Титана.

Трудно предсказать, какие знания даст нам обнаружение циклона, тем не менее, по словам Токано, это даст нам представление о перепаде температур в северном полушарии спутника в период между летом и зимой. «Это укажет на то, что некоторые погодные условия Земли и Титана совпадают», добавляет Токано.

comments powered by HyperComments

Также читайте