Saturna lielākais mēness Titāns ir noslēpumaina vieta; un jo vairāk mēs par to uzzinām, jo vairāk pārsteigumu, šķiet, ir veikalā. Papildus tam, ka tas ir vienīgais ķermenis aiz Zemes, kura atmosfēra ir blīva, ar slāpekli bagāta, tā virsmā ir arī metāna ezeri un atmosfērā metāna mākoņi. Šis hidroloģiskais cikls, kurā metāns no šķidruma tiek pārveidots par gāzi un atkal atpakaļ, ir ļoti līdzīgs ūdens ciklam šeit uz Zemes.
Pateicoties NASA / ESA Cassini-Huygenmisija, kas noslēdzās 15. septembrī, kad kuģis ietriecās Saturna atmosfērā, pēdējos gados mēs esam daudz uzzinājuši par šo mēnesi. Jaunākais atradums, ko veica UCLA planētu zinātnieku un ģeologu komanda, ir saistīts ar Titāna metāna lietus vētrām. Neskatoties uz to, ka šīs lietusgāzes ir reti sastopamas, acīmredzot tās var kļūt diezgan ekstrēmas.
Nesen zinātniskajā žurnālā parādījās pētījums, kurā sīki aprakstīti viņu atklājumi ar nosaukumu “Titāna ārkārtējās nokrišņu reģionālie modeļi, ievērojot novēroto aluvenālo ventilatoru izplatību”. Daba Geoscience. Vadījusi Sauna P. Faulka, UCLA Zemes, planētu un kosmosa zinātņu nodaļas absolvente, komanda veica Titāna nokrišņu simulācijas, lai noteiktu, kā ekstrēmie laika apstākļi ir ietekmējuši Mēness virsmu.
Viņi secināja, ka ārkārtējas metāna lietusgāzes mēness apledojušo virsmu var nospiest tādā pašā veidā kā ārkārtējas lietusgāzes ietekmē Zemes akmeņaino virsmu. Uz Zemes intensīvām lietusgāzēm ir liela nozīme ģeoloģiskajā evolūcijā. Ja nokrišņu daudzums ir pietiekami stiprs, vētras var izraisīt lielas ūdens plūsmas, kas nogulsnes nogādā zemās zemēs, kur tās veido konusa formas pazīmes, kas pazīstamas kā aluviālie ventilatori.
Misijas laikā Cassini orbiters, izmantojot sava radara instrumentu, atrada pierādījumus par līdzīgām īpašībām Titānā, kas liek domāt, ka intensīvas lietusgāzes varēja ietekmēt Titāna virsmu. Kaut arī šie fani ir jauns atklājums, zinātnieki ir pētījuši Titāna virsmu kopš Cassini sasniegšanas Saturna sistēmā 2006. gadā. Šajā laikā viņi ir pamanījuši vairākas interesantas iezīmes.
Tajos ietilpa plašās smilšu kāpas, kas dominē Titāna zemākajos platuma grādos, un metāna ezeri un jūras, kas tajā dominē, augstākajos platuma grādos - īpaši ap ziemeļu polāro reģionu. Jūras - Kraken Mare, Ligeia Mare un Punga Mare - ir simtiem km garas un vairāku simtu metru dziļumā, un tās barojas ar sazarotiem, upēm līdzīgiem kanāliem. Ir arī daudz mazāku, seklāku ezeru, kuriem ir noapaļotas malas un stāvas sienas, un parasti tie atrodas līdzenās vietās.
Šajā gadījumā UCLA zinātnieki konstatēja, ka aluviālie ventilatori galvenokārt atrodas starp 50 un 80 grādiem platuma grādos. Tas tos pieliek tuvu ziemeļu un dienvidu puslodes centram, kaut arī nedaudz tuvāk poliem nekā ekvatora. Lai pārbaudītu, kā Titāna lietusgāzes varētu izraisīt šīs funkcijas, UCLA komanda paļāvās uz Titāna hidroloģiskā cikla datorsimulācijām.
Viņi atklāja, ka, lai gan lietus galvenokārt uzkrājas pie stabiem - tur, kur atrodas lielākie Titāna ezeri un jūras, visintensīvākās lietusgāzes notiek 60 grādu platuma tuvumā. Tas atbilst reģionam, kurā visspēcīgāk ir koncentrēti aluviālie ventilatori, un norāda, ka tad, kad Titāns piedzīvo lietusgāzes, tas ir diezgan ekstrēms - kā sezonāls musonu līdzīgs lietusgāze.
Kā norādīja Džonatans Mitčels - UCLA planētu zinātnes asociētais profesors un vecākais pētījuma autors -, tas neatšķiras no dažiem ārkārtējiem laikapstākļiem, kas nesen piedzīvoti šeit uz Zemes. "Visintensīvākās metāna vētras mūsu klimata modelī dienā izlaiž vismaz pēdas lietus, kas ir tuvu tam, ko mēs šovasar redzējām Hjūstonā no viesuļvētras Harvey," viņš sacīja.
Komanda arī atklāja, ka uz Titāna metāna lietusgāzes ir diezgan reti sastopamas reti, un tās notiek mazāk nekā vienu reizi Titāna gadā - tas notiek līdz 29 ar pusi Zemes gadiem. Bet saskaņā ar Mitchell, kurš ir arī UCLA Titan klimata modelēšanas pētījumu grupas galvenais pētnieks, tas notiek biežāk, nekā viņi gaidīja. "Es būtu domājis, ka šie būs tūkstošgades notikumi, ja pat tas būtu," viņš teica. "Tātad tas ir diezgan pārsteigums."
Agrāk Titāna klimata modeļi ir norādījuši, ka šķidrais metāns parasti koncentrējas tuvāk poliem. Bet neviens iepriekšējais pētījums nav pētījis, kā nokrišņi varētu izraisīt nogulšņu transportēšanu un eroziju, vai parādījis, kā tas varētu ņemt vērā dažādas pazīmes, kas novērotas uz virsmas. Rezultātā šis pētījums arī liek domāt, ka virszemes pazīmju reģionālās variācijas var izraisīt nokrišņu reģionālās atšķirības.
Turklāt šis pētījums norāda uz to, ka Zemei un Titānam ir pat vairāk kopīga, nekā tika domāts iepriekš. Uz Zemes intensīvi sezonālie laika apstākļi izraisa temperatūras kontrasti. Ziemeļamerikā viesuļvētra notiek agrā līdz pavasara beigām, bet puteņi ziemā. Tikmēr temperatūras svārstības Atlantijas okeānā izraisa viesuļvētras veidošanos starp vasaru un rudeni.
Līdzīgi izskatās, ka Titānā ārkārtīgi laika apstākļi izraisa nopietnas temperatūras un mitruma izmaiņas. Kad vēsāks, no augstākajiem platuma grādiem mitrāks gaiss mijiedarbojas ar siltāku, sausāku gaisu no apakšējiem platumiem, rodas intensīvas lietusgāzes. Šie atradumi ir nozīmīgi arī tad, ja runa ir par citiem mūsu Saules sistēmas ķermeņiem, kuriem ir aluviālie ventilatori - piemēram, uz Marsa.
Galu galā, izprotot attiecības starp nokrišņiem un planētu virsmām, varētu rasties jauns ieskats par klimata izmaiņu ietekmi uz Zemi un citām planētām. Šādas zināšanas ļautu mums arī mazināt sekas, ko tā rada šeit, uz Zemes, kur izmaiņas ir tikai nedabiskas, bet arī pēkšņas un ļoti bīstamas.
Un kas zina? Kādu dienu tas pat varētu mums palīdzēt mainīt vidi uz citām planētām un ķermeņiem, tādējādi padarot tos piemērotākus cilvēku apmešanai ilgtermiņā (pazīstams arī kā terraforming)!
