Погода на Титане оказалась похожа на земную
|
Титан — единственное космическое тело помимо Земли, которое имеет плотную, богатую азотом атмосферу. Титан вообще довольно сильно похож на нашу планету: там есть реки, которые разливаются в большие озера и моря, а также грозовые облака, которые проливаются мощными ливнями. Правда, все это состоит не из воды, а из метана. Круговорот «воды», в котором метан превращается из жидкости в газ и обратно, очень похож на гидрологический цикл на Земле. |
Одно из открытий, подчеркивающих эту схожесть, было сделано командой ученых-геологов Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и связано как раз с метановыми дождями на Титане. Несмотря на то, что такие ливни там идут не так уж часто (раз в год для Титана — раз в 29,5 лет по нашим меркам), они играют важную роль в жизни громадного спутника. Под руководством Сауна П. Фолка, аспиранта факультета наук о Земле, космосе и планетологии Калифорнийского университета, команда провела моделирование осадков на Титане, чтобы определить, как экстремальные погодные явления повлияли на поверхность спутника Сатурна. |
Они обнаружили, что сильные метановые ливни влияют на ледяную поверхность Титана почти так же, как сильные дожди формируют каменистую поверхность Земли. На Земле интенсивные ливни играют важную роль в строении геологических формаций. Когда количество осадков достаточно велико, штормы образуют большие потоки воды, которые переносят отложения в низины, где они образуют конусообразные элементы, известные как аллювиальные веера. |
Во время своей миссии к Сатурну орбитальный аппарат «Кассини-Гюйгенс» обнаружил свидетельства подобных особенностей на Титане. Хотя эти отложения являются новым открытием, ученые изучают поверхность Титана с тех пор, как «Кассини» впервые достиг системы Сатурна в 2006 году. За это время они отметили несколько интересных особенностей. К ним относятся обширные песчаные дюны, которые доминируют в более низких широтах Титана, а также метановые озера и моря, которые преобладают в более высоких широтах, особенно в области северного полюса спутника. |
Моря Титана — море Кракена, море Лигеи и море Пунги — достигают сотен километров в ширину и до нескольких сотен метров в глубину и питаются разветвленными речными каналами. На поверхности спутника Сатурна также есть множество небольших озер с закругленными краями и крутыми берегами, которые обычно встречаются на равнинах. В данном случае ученые обнаружили, что аллювиальные веера преимущественно расположены между 50 и 80 градусами широты. Чтобы проверить, как ливни Титана могут способствовать образованию вееров, команда использовала компьютерное моделирование гидрологического цикла этой луны. |
Они обнаружили, что в то время как метановые облака в основном накапливаются около полюсов — там, где расположены главные озера и моря Титана, — самые интенсивные ливни происходят около 60 градусов широты. Это соответствует региону, где наиболее сильно сконцентрированы аллювиальные отложения и указывает на то, что мощность этих осадков сравнима с самыми сильными ливнями на Земле. |
«Наша климатическая модель показывает, что после таких метановых бурь на Титан выпадает не менее 30 сантиметров осадков в день, что близко к тому, что мы видели в 2017 году в Хьюстоне во время разрушительного урагана Харви», — старший автор исследования Джонатан Митчелл. |
Хотя на Титане ливни идут раз в почти 30 (земных) лет, ученые ожидали, что осадки выпадают гораздо реже. «Я бы подумал, что такие события происходят раз в тысячелетие, или около того. Так что это довольно неожиданно», — отметил Митчелл. Исследование указывает на то, что Земля и Титан имеют больше общего, чем считалось ранее. На Земле контрасты температуры приводят к интенсивным сезонным погодным явлениям. В Северной Америке торнадо случаются с ранней до поздней весны, а метели — зимой. Между тем колебания температуры в Атлантическом океане приводят к образованию ураганов между летом и осенью. |
Точно так же выходит, что на Титане серьезные колебания температуры и влажности вызывают экстремальные осадки. Когда холодный и влажный воздух из высоких широт взаимодействует с более теплым и более сухим воздухом из низких, возникают сильные ливни, формирующие на спутнике Сатурна аллювиальные веера. Эти выводы так же важны, если речь идет о других телах в Солнечной системе, имеющих аллювиальные отложения, например о Марсе. Авторы работы указывают, что понимание взаимосвязи между осадками и планетарными поверхностями может привести к новому пониманию того, как изменения климата влияют на Землю и другие планеты. |
Авторы исследования выражают надежду, что когда-нибудь это даже сможет помочь нам изменить окружающую среду на других планетах и сделать их более подходящими для долгосрочного пребывания там людей. Исследование под названием «Региональные закономерности экстремальных осадков на Титане в соответствии с наблюдаемым распределением аллювиальных отложений», в котором подробно изложены результаты команды астрофизиков и геологов, недавно появилось в научном журнале Nature Geoscience. |
Источник |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|