Гигантские радуги и ливни раз в 29 лет. Ученые рассказали, какая погода царит на Титане

Титан, Сатурн, спутник, погода
Фото: NASA/Cassini

Исследователи говорят, что во многом погодные условия на Титане похожи на земные, но с некоторыми различиями.

Большинство планет в Солнечной системе имеют атмосферу, а на многих из них наблюдаются динамические погодные системы. Но только одна луна – большой спутник Сатурна Титан, может похвастаться тем же. Об этом сообщает EarthSky.

Титан – самый большой спутник Сатурна, седьмой планеты от Солнца. Это единственная луна в нашей солнечной системе с плотной атмосферой, а также с жидкостью на поверхности. У Титана есть своего рода гидрологический цикл, очень похожий на земной, когда жидкости падают с неба и текут по поверхности Луны, прежде чем снова испариться в облака.

Также на Титане наблюдаются знакомые землянам пыльные бури и муссонные дожди. Атмосфера Земли на 78% состоит из азота, а у Титане на 98%. Климат Титана, как и Земли, определяется сезонными изменениями.

Титан, ветер, дюны
Сажа, осевшая на дюнах, показывает структуру ветра на поверхности Титана.
Фото: NASA/ JPL-Caltech/ ASI/ Université Paris-Diderot

Но все же, по словам ученых, существует много различий между Землей и далекой сатурнианской луной.

Титан находится в 10 раз дальше от Солнца, чем Земля, и получает в 100 раз меньше солнечной энергии. Как и на Земле, сезоны Сатурна и Титана обусловлены наклонам их осей вращения, из-за которых меняются сезоны. Сатурн и Титан делают оборот вокруг Солнца один раз в 29 лет, то есть год планете и ее луне составляет 29 земных лет. Таким образом, и Сатурн, и Титан имеют сезоны продолжительностью более 7 земных лет. Поэтому погода на Титане меняется гораздо медленнее, чем на Земле.

Равноденствие на Титане, когда оба полушария луны получают солнечный свет примерно одинаково, происходит примерно каждые 15 лет. Последнее равноденствие на Титане было в 2009 году.

Ветры на Титане движутся от полюса к полюса около 12 земных лет, и требуется около нескольких лет, чтобы ветра изменили направление, когда зима сменяется летом.

Солнцестояние на Титане тоже наступает каждые 15 лет. Последний раз это происходило в 2017 году, когда в северном полушарии Титана был самый длинный день лета, а в южном полушарии – самый короткий день зимы.

Одной из целей миссии NASA Cassini orbiter заключалась в том, чтобы удерживать зонд на орбите Титана до солнцестояния, чтобы увидеть сезонные изменения.

Благодаря Cassini ученые знают, что облака на Титане состоят в основном из метана и этана. Но это касается не только облаков. Озера на поверхности Титана также состоят из метана. Ученые считают, что криовулканы (ледяные вулканы) извергают и выбрасывают метан в атмосферу Титана, который оседает на поверхности, образуя озера.

Жидкий метан является основной причиной погодной и поверхностной эрозии Титана. Во время миссии Cassini ученые видели рябь и волны на поверхности озер Титана, что указывает на усиление ветров летом. Поскольку Титан менее массивный, чем Земля, с более слабой гравитацией, волны на поверхности его озер будут в 7 раз выше и в 3 раза медленнее.

Ливни на Титане случаются редко. Вероятно, они происходят лишь один раз в титанианский год или раз в 29 земных лет.

В 2016 году Cassini сфотографировал блестящее пятно площадью более 120 тыс. кв. км, которого не было как на предыдущих изображениях, так и на последующих снимках. Похоже на то, что аппарат сфотографировал свежевыпавший жидкий метановый дождь, образовавший озеро, которое затем стекло в соседнее Море Кракена.

озеро, Титан
Цветное изображение в ближнем инфракрасном диапазоне показывает отражение углеводородного озера на Титане.
Фото: NASA/ JPL-Caltech/ University of Arizona/ University of Idaho

Другая уникальная особенность атмосферы Титана заключается в том, что из-за взаимодействия капель дождя и солнечного света, на спутнике должны появляться радуги. Поскольку капли дождя на Титане состоят из метана, а рефракция жидкого метана отличается от воды, радуги будут намного больше земных.

Солнечному свету тяжело пробиваться через плотную атмосферу Титана, поэтому на луне более распространен другой тип радуги – инфракрасный. Гипотетические туристы на Титане смогли бы увидеть завораживающие инфракрасные радуги в очках ночного видения.

После долгих лет исследований ученые пришли к выводу, что у Титана есть четыре сезона, как и на Земле, а его гидрологический цикл аналогичен земному.