Naudodami NASA palydovą „Cassini“, kuris aplink Saturną skrieja nuo 2004 metų, mokslininkai pirmą kartą galėjo stebėti sezoninės atmosferinės cirkuliacijos krypties pokyčius Titane. Šis reiškinys vyksta tik kas 15 metų ir niekada nebuvo stebėtas iš Žemės. Šio tyrimo rezultatai skelbiami žurnale „Nature“.
Titanas, nors ir yra palydovas, iš tiesų didesnis nei Merkurijus, todėl dažnai laikomas planeta. Tai vienintelis žinomas palydovas, turintis pastebimą atmosferą, ir yra vienas iš vos keturių atmosferą turinčių kietų pasaulių (kiti trys – Žemė, Venera ir Marsas). Kadangi Titano ašis pasvirusi panašiai kaip ir Žemės, jame taip pat vyksta metų laikų kaita, tačiau ji daug lėtesnė, mat Saturnas aplink Saulę apskrieja per 29,5 Žemės metų.
Nickas Teanby iš Bristolio universiteto su kolegomis, naudodami „Cassini“ instrumento padarytus infraraudonųjų spindulių spektrus, nustatinėjo atmosferos temperatūrą ir cheminių pėdsakų pasiskirstymą. Tai leido jiems detaliai sužymėti sezoninius pokyčius palydove.
Mokslininkai stebėjo, kaip per gana trumpą laiką virš Titano pietų ašigalio šių egzotinių dujų smarkiai padaugėjo. Šios dujos susidaro aukštai Titano atmosferoje, kur Saulės šviesa ir daug energijos turinčios dalelės suskaido azotą ir metaną ir susijungia iš naujo, suformuodamos įvairias sudėtingesnes molekules, tokias kaip benzolas ar vandenilio cianidas.
„Mes laukėme ženklų, kad šių dujų gausa pakis su nauju metų laiku, tačiau nesitikėjome tokio didelio ir spartaus pokyčio: kai kurių dujų koncentracija padidėjo daugiau kaip tūkstantį kartų vos per kelis mėnesius. Taip pat nustebino, kad tai vyksta didesniame nei 450 kilometrų aukštyje, daug aukščiau nei manyta“, – teigė tyrimo bendraautorius Remco de Kokas iš Nyderlandų kosmoso tyrimų instituto.
Tokiame aukštyje atmosfera aplink planetą keliauja daug greičiau nei sukasi kietas Titano paviršius, be to, čia pučia horizontalūs vėjai, kurių greitis siekia iki 200 metrų per sekundę.
Vertikalūs vėjai, kuriuos sukelia sezoniškai kintanti atmosferinė cirkuliacija, yra daug lėtesni, judantys kelių milimetrų per sekundę greičiu. Juos įprastomis priemonėmis išmatuoti yra sunku.
Tyrimo vadovas Nickas Teanby iš Bristolio Žemės mokslų mokyklos teigė: „Naudojant „Cassini“ atliktus temperatūros ir cheminių žymeklių matavimus, gebėjome pastebėti pokyčius vertikaliuose vėjuose ir atskleisti cirkuliaciją iš vieno ašigalio į kitą. Pirmą kartą mes stebėjome cirkuliacijos krypties apsivertimą virš pietų ašigalio maždaug apie 2009 metų rudens lygiadienį. Dėl to atsiradęs dujų pasiskirstymas rodo, kad cirkuliacija tęsiasi daug toliau nei anksčiau manyta, ir siekia 600 kilometrų ar dar didesnį aukštį.“
Artimiausiais metais „Cassini“ toliau stebės, kaip vyksta metų laikų kaita Titane. Conoras Nixonas iš NASA Goddardo kosmoso skrydžių centro teigia: „Šie rezultatai leidžia mums pirmą kartą pažvelgti į pokyčius, vykstančius Titano atmosferoje lygiadienio metu. Metų laikų kaitos kosminis aparatas iki šiol niekada nestebėjo. Laukiame, kokie pokyčiai įvyks per artimiausius penkerius metus iki „Cassini“ misijos pabaigos 2017 metais.“
