Viharfelhők a Titanon

133

A Cassini-szonda VIMS detektorának felvételei alapján idén januárban
a hold légkörében lévő felhőket, köztük négyet részletesen is
tanulmányoztak a Titanon. A felhők a 40 fokos szélesség környékén
jelentek meg a déli féltekén, ahol éppen nyár van. A képződmények
meglepően gyorsan változtak, feltűnésük után közel fél órával már a
troposzféra felső részéig emelkedtek. Eszerint a felhők belsejében 36
km/h körüli emelkedési sebesség volt jellemző – amelyhez hasonló a
földi zivataroknál is gyakran megfigyelhető. Az emelkedés végére
maximum 42 km magasra jutottak, majd az egyenlítővel párhuzamos szelek
miatt elsodródtak. Sodródás közben mintegy fél óra alatt kb. 10 km-el
csökkent a magasságuk. A modellek alapján a megfigyelt gyors süllyedés
csak úgy magyarázható, ha a felhő felső részének anyaga folyékony
metáncseppek formájában kihullott. A jelenség további érdekessége, hogy
a 40 fokos zóna mentén sem egyenletesen oszlottak el a felhők.
Legerősebb csoportosulást a 0 és 90 fokos nyugati hosszúsági kör mentén
mutattak.

A
Mauna Kearól Henry G. Roe (CALTECH) és munkatársai
a Gemini és a Keck teleszkópokkal 82 éjszaka során 24 felhő mozgását
vizsgálták ugyanebben a sávban, alkalmanként átlagosan fél órán
keresztül. A megfigyelt felhők háromnegyede a 40 fokos déli szélességű
sáv teljes kerületének mindössze negyedén jelent meg, elsősorban a
ny.h. 350. fokánál – amely nem sokkal tér el a Cassini által mért
pozícióktól. A megfigyelések szerint a felhők nem mindig pontosan
ugyanott, de a korábbi pozíciók közelében tűnnek fel. Ellenben a
déli sark térségében lévő fellegek néhány hetes élettartamával, a
40 fokos sáv felhői nagyságrendileg csak 1 órán keresztül léteznek. A
kisebb helyi forrásokból kifejlődő, majd elnyúló felhősávok közül a
leghosszabb a 2000 km-es méretet is elérte. A felhők magasságára – a
Cassini méréseivel összhangban – 10 és 35 km közötti értékeket kaptak,
eszerint azok a troposzférában maradnak.

A jelenség egyik
lehetséges magyarázata, hogy a felhőképződést felszíni képződmények
okozzák egy olyan zónában, ahol a globális légkörzés miatt erős
feláramlás jellemző. Ezt preferálják a Cassini-felvételeken dolgozó
szakemberek, és ennek kedvez az a tény is, hogy a déli pólus feletti
szmogsapka szintén a 40 fokos szélességig ér. A rövid életű felhők
alkotta zóna elhatárolhatja a 40 fokos szélességtől délre fekvő sarki
régiót, ahol a nyáron képződő fotokémiai szmog ezért felhalmozódik. A
felhők hosszúsági körök szerinti jellemző megjelenési helyeit pedig
magas hegyláncok okozhatják, maguk felett emelkedésre kényszerítve a
légköri gázokat. Egy másik elmélet szerint aktív vulkánok bocsátanak
friss metánt a 40 fokos déli szélesség mentén a légkörbe, és ez okoz
felhőképződést. Ha a felhők valóban vulkánkitörésektől jönnek létre, a
légköri metán utánpótlásának régóta keresett megjelenési formáját
látjuk a képeken. A felhők képződési helye és a felszíni pontok közötti
korreláció nem erős, néhány 100 km-t eltérnek az egyes, hasonló
területen megjelenő felhők pozíciói egymástól. Ez elméletileg mindkét
modellel összeegyeztethető.

Felhők
a Cassini felvételein. A kék szín jelöli a felhőket (2,13 mikrométeres
hullámhossz), a zöld a felszíni képződményeket (2,000 mikrométeres
hullámhossz), a vörös pedig a sztratoszférikus ködöt (2,3 mikrométeres
hullámhossz) (Griffith és munkatársai, 2005, Science, 310, 474. Az AAAS engedélyével.)

A
szakemberek megvizsgálták továbbá azt a lehetőséget, hogy a
környezetüknél sötétebb foltok okozhatják-e a felhők sajátos
eloszlását. Ebben az esetben a feltételezett sötét felszíni területek a
napsugárzástól erősen felmelegednek, és heves feláramlást váltanának ki
maguk felett. Az ilyen felszíni fényesség- és albedokülönbség nyomát
azonban nem találták a megfigyelésekben. Az elméleti modellek alapján a
Szaturnusz árapályhatását is sikerült kizárni a lehetséges okok közül.
A fenti két modell: a hegyek és a vulkánok közötti választást a Cassini
radarmérései könnyítik majd meg, amelyek rámutathatnak, a kérdéses
területeken vannak-e kiemelkedő hegyláncok, esetleg vulkáni kúpok.

Forrás: Science, 2005.10.21.

Hozzászólás

hozzászólás