Владислава Ананьева

Титан – единственный спутник в Солнечной системе, обладающий плотной атмосферой. Подобно нашей планете, из-за наклона оси вращения к плоскости орбиты Сатурна Титан испытывает смену сезонов. Однако поскольку год на Титане длится более 29.4 лет, длительность каждого сезона близка к 7 земным годам.

В августе 2009 года в системе Сатурна произошло равноденствие. В северном полушарии Сатурна и Титана наступила весна, а в южном, соответственно, осень, и южная околополярная область спутника стала погружаться в тень. В мае 2012 года «Кассини» зафиксировал облачную систему диаметром в несколько сотен километров, которая начала формироваться над южным полюсом Титана. Верхушки облаков поднимались над поверхностью на высоту 300 км!

Такая большая высота озадачивала ученых – температура атмосферы на высоте 300 км слишком велика для конденсации метановых облаков. Значит, облака над южным полюсом должны состоять из какого-то другого вещества. 

Чтобы разобраться в этом, ученые проанализировали солнечный свет, отраженный южным околополярным облаком, с помощью спектрографа видимого и инфракрасного диапазона (VIMS). Спектр показал явное наличие замерзших кристаллов синильной кислоты HCN. 

Небольшая примесь синильной кислоты в атмосфере Титана, богатой азотом и метаном, не удивила ученых. Их удивило то, что синильная кислота сконденсировалась в твердые частицы! На высоте 300 км над поверхностью это вещество замерзает при температуре 125К (-148°С), а, согласно принятым моделям атмосферы Титана, там должно быть почти на сто градусов теплее. 

Чтобы проверить, действительно ли над южным полюсом Титана царят такие низкие температуры, исследователи проанализировали данные, полученные композитным инфракрасным спектрометром «Кассини» CIRS, который способен измерять температуру атмосферы на разных высотах. Как оказалось, воздух над южным полюсом действительно быстро охладился. После равноденствия 2009 года, когда самая южная область Титана стала погружаться в полярную ночь, атмосферные течения стали приносить туда большие массы газа, богатого синильной кислотой. Радиационное охлаждение молекулами HCN привело к быстрому высвечиванию тепловой энергии этого газа и конденсации синильной кислоты в пылинки. 

Наблюдения изменений, происходящих на Титане – одна из главных целей продленной миссии «Кассини». Из-за долговечности этого космического аппарата ученые получили возможность наблюдать неторопливые сезонные изменения на этом спутнике. Ожидается, что «Кассини» проработает в системе Сатурна до 2017 года и еще застанет летнее солнцестояние в северном полушарии (и, соответственно, зимнее в южном).

Источник: http://saturn.jpl.nasa.gov/news/newsreleases/newsrelease20141001/