Titāna smilšu kāpas. Noklikšķiniet, lai palielinātu
Kad viņi pirmo reizi pamanīja tumšos ekvatoriālos reģionus Titānā, pētnieki domāja, ka viņi varētu apskatīt šķidrā metāna okeānus. Attēli parāda milzīgas kāpas, kas simtiem kilometru garumā virzās paralēli viena otrai. Saturna spēcīgais gravitācija izraisa maigu vēju uz Titānu, iespējams, pārvadājot smiltis no visa Mēness un nogulsnējot to ap ekvatoru.
Vēl pirms pāris gadiem zinātnieki domāja, ka Titānas tumšie ekvatoriālie reģioni varētu būt šķidri okeāni.
Jaunie radara dati rāda, ka tās ir jūras, bet smilšu kāpu jūras, piemēram, Arābijas vai Namībijas tuksnešos, Arizonas Universitātes Kasīni radaru komandas loceklis un kolēģi ziņo žurnālā Science (5. maijā).
Radara attēli, kas uzņemti, kad kosmosa kuģis Cassini pagājušā gada oktobrī aizlidoja no Titāna, parāda 330 pēdu (100 metru) augstās kāpas, kas simtiem jūdžu attālumā Titāna ekvatorā atrodas paralēli viena otrai. Viens kāpu lauks sniedzas vairāk nekā 930 jūdzes (1500 km) garumā, sacīja Ralfs Lorenss no UA Mēness un planētu laboratorijas.
“Tas ir savādi,” sacīja Lorenss. Šie attēli no Saturna mēness izskatās tāpat kā Namībijas vai Arābijas radara attēli. Titāna atmosfēra ir biezāka nekā Zeme, tā gravitācija ir zemāka, smiltis noteikti ir atšķirīgas - viss ir savādāk, izņemot fizisko procesu, kas veido kāpas un no tā izrietošo ainavu. ”
Pirms desmit gadiem zinātnieki uzskatīja, ka Saturna mēness Titāns ir pārāk tālu no saules, lai saules ietekmē virzītais virsmas vējš būtu pietiekami spēcīgs, lai veidotu smilšu kāpas. Viņi arī teorēja, ka tumšie reģioni pie Titāna ekvatora varētu būt šķidri etāna okeāni, kas notvertu smiltis.
Bet pētnieki kopš tā laika ir uzzinājuši, ka Saturna spēcīgais gravitācijas spēks Titāna atmosfērā rada nozīmīgus plūdmaiņas. Saturna plūdmaiņu ietekme uz Titānu ir aptuveni 400 reizes lielāka nekā mūsu mēness plūdmaiņu vilkšana uz Zemes.
Kā pirmo reizi tika novērots cirkulācijas modeļos pirms pāris gadiem, Lorenss sacīja: “Plūdmaiņas acīmredzami dominē gandrīz virszemes vējos, jo tie ir tik spēcīgi visā atmosfērā, no augšas uz leju. Saules vējamais vējš ir stiprs tikai augstumā. ”
Kāpas, kuras redzamas Cassini radaros, ir īpašs lineārs vai garenisks tips, kas raksturīgs kāpām, ko veido dažādu virzienu pūtēji. Paisuma un bēguma dēļ vējš maina virzienu, jo tie virzās pretī ekvatoram, sacīja Lorenss.
Un, kad plūdmaiņu vējš apvienojas ar Titāna rietumu-austrumu zonālo vēju, kā rāda radara attēli, tas rada kāpas, kas ir izlīdzinātas gandrīz uz rietumiem-austrumiem, izņemot kalnus, kas ietekmē vietējā vēja virzienu.
"Kad mēs redzējām šīs kāpas radarā, tam bija jēga," viņš teica. “Ja paskatās uz kāpām, jūs redzat, ka plūdmaiņu vēji vairākas reizes pūš smiltis ap Mēnesi un veido to kāpās pie ekvatora. Iespējams, ka plūdmaiņu vēji no augstākiem platuma grādiem līdz ekvatoram ved tumšus nogulumus, veidojot Titāna tumšo jostu. ”
Pētnieku Titāna modelis liecina, ka plūdmaiņas var radīt virszemes vējus, kas sasniedz apmēram vienu jūdžu stundā (pusmetru sekundē). "Lai arī tas ir ļoti maigs vējš, ar to pietiek, lai pūtītu graudus gar zemi Titāna biezajā atmosfērā un zemā smaguma stāvoklī," sacīja Lorenss. Titāna smiltis ir nedaudz rupjākas, bet mazāk blīvas nekā tipiskās smiltis uz Zemes vai Marsa. "Šie graudi varētu atgādināt kafijas biezumus."
Mainīgais plūdmaiņu vējš apvienojas ar Titāna rietumu-austrumu zonālo vēju, lai radītu virszemes vējus, kas vidēji ir aptuveni viena jūdze stundā (pusmetrs sekundē). Vidējais vēja ātrums ir nedaudz maldinošs, jo smilšu kāpas neveidotos uz Zemes vai Marsa vidējā vēja ātrumā.
Noslēpums ir, vai graudi ir izgatavoti no organiskām cietvielām, ūdens ledus vai abu maisījumiem. Cassini's vizuālā un infrasarkanā kartēšanas spektrometrs, kuru vada UA Roberts Brauns, var iegūt smilšu kāpu kompozīcijas rezultātus.
Kā veidojas smiltis, ir vēl viens savdabīgs stāsts.
Iespējams, smiltis ir izveidojušās, kad šķidrais metāna lietus no ledus pamatiežu iznīcināja daļiņas. Pētnieki iepriekš uzskatīja, ka uz Titāna nav pietiekami daudz lietus, lai noārdītu daudz pamatiežu, bet viņi domāja par vidējo nokrišņu daudzumu.
Titāna novērojumi un modeļi rāda, ka mākoņi un lietus ir reti. Tas nozīmē, ka atsevišķas vētras var būt lielas un tomēr vidējais nokrišņu daudzums tomēr ir zems, skaidroja Lorenss.
Kad UA vadītais Descent Imager / Spektrālais radiometrs (DISR) komanda izgatavoja attēlus, kas uzņemti Huygens zondes laikā, nolaižoties Titānā 2005. gada janvārī, pasaule ainavā ieraudzīja kaijas, straumes un kanjonus. Šīs pašas funkcijas Titan ir redzamas ar radaru.
Šīs iezīmes liecina, ka lietum uz Titāna līst ļoti enerģiskos pasākumos, tāpat kā Arizonas tuksnesī, sacīja Lorenss.
Viņš piebilda, ka enerģētiskais lietus, kas izsauc pēkšņus plūdus, ir smilšu veidošanas mehānisms.
Alternatīvi, smiltis var nākt no organiskām cietvielām, kas rodas fotoķīmiskās reakcijās Titāna atmosfērā.
"Tas ir aizraujoši, ka radars, kas galvenokārt paredzēts Titāna virsmas izpētei, tik daudz stāsta mums par to, kā darbojas vēji uz Titāna," sacīja Lorenss. "Šī būs svarīga informācija, kad nākotnē atgriezīsimies Titānā, iespējams, ar gaisa balonu."
Starptautiska zinātnieku grupa ir zinātniskā raksta “Titāna smilšu jūras: Cassini novērojumi garenvirziena kāpās” līdzautori. Viņi ir no reaktīvo dzinēju laboratorijas, Kalifornijas Tehnoloģiju institūta, ASV Ģeoloģijas dienesta - Flagstaff, Planetary Science Institute, Wheeling Jesuit College, Bowie Proxemy Research, Md., Stenfordas universitāte, Goddard kosmosa pētījumu institūts, Parīzes observatorija, Starptautiskie pētījumi. Planetāro zinātņu skola, Universita 'd'Annunzio, Facolt di Ingegneria, Universit La Sapienza, Politecnico di Bari un Agenzia Spaziale Italiana. Starp līdzautoriem ir Jani Radebaugh un Jonathan Lunine no UA Mēness un planētu laboratorijas.
Cassini-Huygens misija ir NASA, Eiropas Kosmosa aģentūras un Itālijas Kosmosa aģentūras sadarbības projekts. Jet Propulsion Laboratory, Kalifornijas Tehnoloģiju institūta Pasadena nodaļa, pārvalda NASA Zinātnes misijas direktorāta Vašingtonā misiju. Cassini orbiters tika projektēts, izstrādāts un samontēts JPL.
Oriģinālais avots: UA News Release
