Merről fúj a szél a Titanon?

735

A Szaturnusz legnagyobb, egyben az egész Naprendszer egyik legizgalmasabb holdjának számító Titant (mely a bolygókísérők között egyedülállóan sűrű légkörrel rendelkezik) immár hatodik éve vizsgálja a Cassini-szonda, melynek Huygens nevű leszállóegysége 2005 januárjában le is ereszkedett a hold felszínéig. A misszió egyik fontos célkitűzése a Titan atmoszférájában zajló folyamatok feltérképezése és megértése. Ennek kapcsán az egyik legnagyobb kérdés a holdon, főként annak egyenlítői és alacsony szélességi övezetében uralkodó széljárás irányára vonatkozik.

A Huygens-szonda mérései alapján az egyenlítői régióban, a felszín közelében keleti-nyugati széljárás uralkodik, ugyanakkor a már a Cassini első felvételein jól látszó, óriási (kb. 1 kilométer széles, több száz kilométer hosszú, akár száz méter magas) homokdűnék (melyek néhány tized milliméter átmérőjű, fagyott szénhidrogén-szemcsékből állnak) mintázata ennek pont az ellenkezőjére, azaz nyugatról kelet felé fújó szelekre utal. Az ellentmondást tovább fokozza, hogy a légkördinamikai alaptételek szerint az egyenlítői régióban mindenképpen keleti-nyugati felszínközeli széljárásnak kell uralkodnia, mivel a sarkokhoz közelebbi vidékeken az átlagos szélirány nyugatról kelet felé mutat – a szélerősségeknek pedig globálisan nagyjából ki kell egyenlítődniük.

A probléma feltárását nehezíti, hogy a Cassini nem folyamatosan monitorozza a Titant, hanem csak néhány hetente közelíti meg és végez különböző méréseket. T. Tokano, a kölni egyetem munkatársának új eredményei azonban, úgy tűnik, feloldják az ellentmondást. A kutató vizsgálatai alapján ugyanis a szaturnuszhold egyenlítői régiójában időszakosan a földi monszunszelekhez hasonló légmozgások alakulhatnak ki, amik az eredeti (tehát keleti-nyugati) széliránnyal ellentétes irányban, az átlagosnál nagyobb sebességgel fújnak. Ezek a szelek a napéjegyenlőségek környékén következhetnek be – ekkor a napsugárzás merőlegesen éri a Titan egyenlítői vidékét, így a felette lévő légkör az átlagosnál valamivel jobban felmelegszik, és felfelé irányuló áramlatok alakulnak ki benne.


A Cassini radarképein látszó homokdűnék a Titan egyenlítői régiójában (fent), melyek a földi, pl. a Namíb-sivatagban megfigyelhető dűnékhez hasonlítanak (alul). A fenti képen lévő világos foltok nem felhők, hanem kiemelkedő felszínformák a dűnék között (NASA/JPL/JSC).

A Titan monszunszeleinek sebessége jóval kisebb a földiekénél (mindössze 7-8 km/h), de ez éppen elég a hold alacsony szélességi tartományaiban lévő homok mozgatásához – ugyanakkor a más időszakokban uralkodó, átlagos szélerősség (mely ennek az értéknek csak legfeljebb a felét teszi ki) már nem. Ez pedig megmagyarázza, hogy bár a napéjegyenlőségek a Szaturnusz rendszerének 29 éves Nap körüli keringése során csak kétszer következnek be, a dűnék iránya mindvégig nyugati-keleti marad.   

Tokano pontosította a korábbi légkörmodelleket is, melyek jórészt a Föld és a Mars légmozgásain alapultak. Munkájához felhasználta a Cassini által négy év alatt összegyűjtött, a hold domborzati és globális légkörzési viszonyait vizsgáló radarméréseket is, melyeket a közelmúltban publikáltak R. Lorentz (J. Hopkins University, Baltimore, USA) vezetésével a nagynevű Science folyóiratban.


A Titan korábbi légkörmodelljeinek pontosításához a Cassini radarméréseit is felhasználták; a képen a hold négy évnyi megfigyelési anyagból összeállított, globális légkörzési térképe látható (NASA/JPL/Space Science Institute).

A mostani eredmények nagy előrelépést jelentenek a Titan szélviszonyainak megismerésében, ami különösen fontos egy esetleges jövőbeli, a hold légkörébe küldendő ballonos misszió tervezésének szempontjából is.

Forrás: NASA Cassini Mission News, 2010.07.29.

Hozzászólás

hozzászólás