Владислава Ананьева

Ученые полагают, что сезонные изменения в северном полушарии, куда в августе 2009 года пришла весна, приведут к волнению на поверхности углеводородных озер, ураганам и штормам. Эти модели помогут членам научной группы миссии «Кассини» планировать наблюдения так, чтобы с приходом лета увидеть необычные атмосферные явления на Титане.

«Если вы думаете, что прогноз погоды на Земле – дело трудное, хороший прогноз погоды на Титане сделать еще труднее, - сказал Скотт Эджингтон (Scott Edgington), один из членов научной группы миссии «Кассини». – Мы знаем, что некоторые погодные процессы похожи на Земле и в этом странном мире, но есть и различия, вызванные тем, что роль воды на Титане играет метан. Мы не можем ждать, пока «Кассини» скажет нам, являются ли наши прогнозы верными, пока он продолжает наблюдать за превращением весны на Титане в начало северного лета».

Когда «Кассини» достиг системы Сатурна в 2004 году, северная околополярная область Титана, усеянная углеводородными озерами и морями, была погружена во тьму. Солнечный свет начал освещать эту область только после наступления равноденствия в августе 2009 года. Каждый из сезонов на Титане длится около 7 лет. Во время завершения миссии «Кассини» в 2017 году Титан будет приближаться к солнцестоянию в северном полушарии, к разгару лета.

С учетом обширных полей дюн, наметенных ветром, очень странно было обнаружить отсутствие волн на морях и озерах Титана. Научная группа под руководством Алекса Хайеса (Alex Hayes) попыталась выяснить, какова должна быть скорость ветра, чтобы поднять волны. Их новая модель, недавно опубликованная в журнале «Икарус», учитывает и силу тяжести на Титане, и вязкость и поверхностное натяжение жидких углеводородов в озерах, и отношение плотности воздуха к жидкости.

«Мы теперь знаем, что скорость ветра, предсказанная на период, в течение которого «Кассини» наблюдал Титан, была ниже порога, необходимого для образования волн, - сказал Хайес. – Однако теперь, по мере наступления весны и начала лета, скорость ветра должна вырасти настолько, чтобы вызвать волнение на поверхности жидкого метана и/или этана. Может быть, скоро получится поймать волну в одном из самых экзотических мест Солнечной системы».

Согласно новой модели, чтобы вызвать волны на поверхности углеводородных озер Титана, скорость ветра должна достигать 2-3 километров в час. До сих пор скорость ветра была ниже, однако для весны модель предсказывает рост этой скорости до 3 км/ч и выше. В зависимости от состава озер этой скорости ветра достаточно, чтобы привести к возникновению волн высотой около 15 см.

Другая модель атмосферы Титана, также недавно опубликованная в «Икарусе», предсказывает, что нагрев северного полушария должен привести к образованию ураганов или тропических циклонов. Тропические циклоны на Земле получают энергию за счет испарения морской воды, их миниатюрные аналоги наблюдаются над большими озерами вроде озера Гурон. Моделирование этих процессов показывает, что аналогичный механизм должен работать и на Титане, за исключением того, что испаряться будет метан, а не вода. Наиболее подходящий сезон для формирования этих ураганов – разгар лета в северном полушарии, когда поверхность морей становится теплее, а движение воздуха над ней – более бурным. Влажный воздух закручивался бы против часовой стрелки над поверхностью одного из северных морей, а скорость ветра достигала бы 70 км в час! 

«Для развития этих ураганов нужна правильная смесь углеводородов в эти озерах, - говорит Тэцуя Токано (Tetsuya Tokano), автор второй модели. – Но мы до сих пор не знаем их точного состава. Если мы увидим ураганы, это значит, в озерах достаточно метана, чтобы поддерживать этот вид атмосферной активности. До сих пор ученые не смогли обнаружить там метан непосредственно».

Источник: http://saturn.jpl.nasa.gov/news/cassinifeatures/feature20130522/