Гігантські веселки й зливи раз на 29 років. Учені розповіли, яка погода панує на Титані

Титан, Сатурн, супутник, погода
Фото: Титан

Дослідники говорять, що багато в чому погодні умови на Титані схожі на земні, але з деякими відмінностями.

Більшість планет у Сонячній системі мають атмосферу, а на багатьох із них спостерігаються динамічні погодні системи. Але тільки один місяць — супутник Сатурна Титан, може похвалитися тим самим. Про це повідомляє EarthSky.

Титан — найбільший супутник Сатурна, сьомої планети від Сонця. Це єдиний місяць в нашій сонячній системі зі щільною атмосферою, а також із рідиною на поверхні. У Титана є свого роду гідрологічний цикл, дуже схожий на земний, коли рідини падають з неба і течуть по поверхні Місяця, перш ніж знову випаруватися у хмари.

Також на Титані спостерігаються знайомі землянам пилові бурі та мусонні дощі. Атмосфера Землі на 78% складається з азоту, а Титану — на 98%. Клімат Титана, як і Землі, визначається сезонними змінами.

Титан, вітер, дюни
Сажа, що осіла на дюнах, показує структуру вітру на поверхні Титана.
Фото: дюны на Титане

Але все ж, за словами вчених, існує багато відмінностей між Землею і далеким місяцем Сатурна.

Титан знаходиться в 10 разів далі від Сонця, ніж Земля, і отримує у 100 разів менше сонячної енергії. Як і на Землі, сезони Сатурна й Титана обумовлені нахилами їх осей обертання, через які змінюються сезони. Сатурн і Титан роблять оборот навколо Сонця один раз на 29 років, тобто рік на планеті та її місяця становить 29 земних років. Таким чином, і Сатурн, і Титан мають сезони тривалістю понад 7 земних років. Тому погода на Титані змінюється набагато повільніше, ніж на Землі.

Рівнодення на Титані, коли обидві півкулі місяця отримують сонячне світло приблизно однаково, відбувається приблизно кожні 15 років. Останнє рівнодення на Титані було в 2009 році.

Вітри на Титані рухаються від полюса до полюса майже 12 земних років, і потрібно приблизно кілька років, щоб вітри змінили напрямок, коли зима змінюється на літо.

Сонцестояння на Титані теж настає кожні 15 років. Востаннє це відбувалося в 2017 році, коли в північній півкулі Титана був найдовший день літа, а в південній півкулі — найкоротший день зими.

Одна з цілей місії NASA Cassini orbiter полягала в тому, щоб утримувати зонд на орбіті Титану до сонцестояння, щоб побачити сезонні зміни.

Завдяки Cassini вчені знають, що хмари на Титані складаються в основному з метану й етану. Але це стосується не тільки хмар. Озера на поверхні Титана також складаються з метану. Учені вважають, що кріовулкани (крижані вулкани) вивергають і викидають метан в атмосферу Титана, який осідає на поверхні, утворюючи озера.

Рідкий метан є основною причиною погодної та поверхневої ерозії Титана. Під час місії Cassini вчені бачили брижі й хвилі на поверхні озер Титана, що вказує на посилення вітрів улітку. Оскільки Титан менш масивний, ніж Земля, із більш слабкою гравітацією, хвилі на поверхні його озер будуть в 7 разів вищими і в 3 рази повільнішими.

Зливи на Титані трапляються рідко. Ймовірно, вони відбуваються лише один раз на титаніанський рік або раз на 29 земних років.

У 2016 році Cassini сфотографував блискучу пляму площею понад 120 тис. кв. км, якого не було як на попередніх зображеннях, так і на наступних знімках. Схоже на те, що апарат сфотографував рідкий метановий дощ, який щойно пішов й утворив озеро, яке потім стікло в сусіднє Море Кракена.

озеро, Титан
Кольорове зображення в ближньому інфрачервоному діапазоні показує відображення вуглеводневого озера на Титані.
Фото: озеро на Титане

Інша унікальна особливість атмосфери Титана полягає в тому, що через взаємодії крапель дощу й сонячного світла, на супутнику повинні зʼявлятися веселки. Оскільки краплі дощу на Титані складаються з метану, а рефракція рідкого метану відрізняється від води, веселки будуть набагато більше земних.

Сонячному світлу важко пробиватися через щільну атмосферу Титана, тому на місяці більш поширений інший тип веселки — інфрачервоний. Гіпотетичні туристи на Титані змогли б побачити захопливі інфрачервоні веселки в окулярах нічного бачення.

Після довгих років досліджень вчені дійшли висновку, що Титан має чотири сезони, як і Земля, а його гідрологічний цикл аналогічний земному.