Западные ветры Титана: Барханы спутника

Линии барханов на поверхности Титана, крупнейшего из спутников Сатурна, действительно объясняются действием ветров. Только дуют они совсем не так, как предполагали ученые.

Модель циркуляции ветров над Титаном была построена специалистами, исходя из известных принципов климатологии и данных, собранных спускаемым модулем Hyugens (о его героической работе мы писали в заметке «За туманом»). Получилось, что у поверхности огромного спутника ветры дуют обычно с востока на запад, закручиваясь вдоль его экватора. Все было нормально до тех пор, пока в 2005 г. зонд Cassini не прислал первые снимки местных «барханов»: судя по их форме, ветра должны иметь ровно противоположное направление, с запада на восток.

Объяснить этот парадокс взялась группа Тецуа Токано (Tetsuya Tokano): ученые предположили, что связан он с сезонными изменениями на Титане, которые на короткое время меняют направление местных ветров. В течение примерно 2 земных лет здесь возникают порывы западного ветра, достаточно мощные, чтобы полностью пересилить влияние обычного, более спокойного и стабильного ветра с востока.

«Барханы» на Титане тянутся на больших площадях не далее 30-ти градусов широты от местного экватора. Они обычно имеют около километра в ширину, десятки, а то и сотни километров в длину и сотни метров высоты. «Песок», составляющий их – это, конечно, не силикаты наших пустынь, а органические вещества, углеводороды. Склоны «барханов» поднимаются по направлению с запада на восток, почти перпендикулярно линии экватора. Современная модель атмосферных ветров на Титане предполагает, что ближе к полярным областям они дуют стабильно с запада на восток, а в районе экватора – наоборот, с востока.

К этой модели Токано и его команда добавили новые данные о топографии, форме и гравитации спутника, полученные зондом Cassini. Кроме того, он внимательнее отнесся к изменениям в направлении ветров в течение года – и периоды местного равноденствия оказались крайне примечательными.

Надо сказать, что год на Титане длится 29 земных лет, и в течение этого периода здесь случается, как положено 2 равноденствия. В это время Солнце светит почти перпендикулярно над экватором спутника, сильнее разогревая его атмосферу. Это и создает в ней временные турбулентные завихрения, которые приводят к появлению ветров «нестандартной ориентации». Кстати, сходное явление наблюдается и на Земле, над Индийским океаном, где ветра в период муссонов также меняют направление на противоположное.

Эти «обратные» ветры Титана развивают скорость 1-1,8 м/с, которой обычные ветры никогда не достигают. Именно они становятся определяющими при образовании формы местных дюн, мощными порывами преодолевая влияние обычных ветров. И опять же, на Земле мы встречаем подобное: в пустыне африканской Намибии именно краткие, но сильные порывы ветра, а не более стабильные и слабые потоки, определяют форму барханов.