Po raz pierwszy wykryto burzę pyłową na Tytanie

Analiza danych z sondy Cassini wskazuje, że na Tytanie, największym księżycu Saturna, wystąpiła burza pyłowa - podaje NASA. To trzecie ciało w Układzie Słonecznym, po Ziemi i Marsie, na którym zaobserwowano burze pyłowe. Wyniki opublikowano w najnowszym wydaniu czasopisma „Nature Geoscience”.

Sonda Cassini zakończyła swoją misję 15 września 2017 r., nurkując w atmosferze Saturna, gdzie uległa zniszczeniu. Analiza zebranych przez nią danych nadal jednak trwa, czego najnowszym przykładem są wyniki badań dotyczących największego księżyca planety – Tytana.

„Tytan jest bardzo aktywnym księżycem. Wiemy już trochę o jego geologii i egzotycznym cyklu węglowodorowym. Teraz możemy dodać kolejną analogię do Ziemi i Marsa: aktywny cykl pyłowy, w którym pył organiczny może unosić się z dużych obszarów diun wokół równika Tytana” - opisuje Sebastien Rodriguez z Université Paris Diderot we Francji, pierwszy autor publikacji.

Tytan jako jedyny księżyc w Układzie Słonecznym ma na tyle dużą atmosferę, że faktycznie ma ona istotne znaczenie dla warunków panujących na obiekcie. Jest też jedynym ciałem poza Ziemią, co do którego wiadomo, iż na jego powierzchni występują w sposób stabilny substancje w stanie ciekłym.

Różnica pomiędzy Tytanem, a Ziemią jest taka, że na naszej planecie rzeki, jeziora i morza wypełnione są wodą, a na księżycu Saturna rolę tę spełniają metan i etan. W miejsce cyklu wodnego znanego z Ziemi mamy cykl węglowodorowy. Cząsteczki węglowodorów mogą parować, tworzyć chmury i spadać na powierzchnię w formie deszczu. W poszczególnych porach roku pogoda zmienia się, podobnie jak to ma miejsce na Ziemi. W szczególności w okolicach równonocy w rejonach tropikalnych formują się masywne chmury i występują potężne burze. Tego typu burze były obserwowane przez sondę Cassini kilkukrotnie podczas przelotów w pobliżu księżyca.

Sebastien Rodriguez i jego współpracownicy dostrzegli jednak coś więcej: trzy nietypowe pojaśnienia na obrazach uzyskanych w podczerwieni na okolic równikowych Tytana. Zdjęcia pochodzą z 2009 roku. Początkowo sądzono, że jest to jakiś rodzaj chmur metanowych, ale dalsza analiza pokazała, że mamy do czynienia z czymś zupełnie innym.

Jak wskazuje Rodriguez, z tego, co wiadomo o formowaniu się chmur na Tytanie, na tym obszarze i o tej porze roku nie jest ono fizycznie możliwe. Rodzaj chmur konwektywnych, które mogłyby się uformować w tym miejscu, zawierałyby duże krople i musiałyby występować na bardzo dużych wysokościach, znacznie powyżej 10 kilometrów. Wykluczono także możliwość, że zaobserwowano jakieś struktury na powierzchni planety (np. zamarznięty metan albo lodowa lawa). Gdyby to były struktury powierzchniowe, to miałyby inne niż obserwowane własności chemiczne i powinny pozostać widoczne dłużej niż okres od 11 godzin do 5 tygodni.

Modele wskazują, że zaobserwowane jasne obszary muszą być atmosferyczne, ale znajdują się nisko nad powierzchnią. Przypuszczalnie jest to cienka warstwa niewielkich molekuł organicznych w stanie stałym. Ponieważ dostrzeżono je nad polami diun wokół równika Tytana, nasuwa się wyjaśnienie w postaci obłoków pyłu uniesionych z tychże diun. Taki organiczny pył może utworzyć się, gdy cząsteczki organiczne uformowane na skutek oddziaływania światła słonecznego na metan, urosną do wystarczających rozmiarów, aby opadać na powierzchnię.

Co więcej, naukowy wskazują, że próbnik Huygens, który w styczniu 2005 roku wylądował na Tytanie, prawdopodobnie wzbił w atmosferę niewielką ilość organicznego pyłu. Jednak dostrzeżona struktura z 2009 roku rozciąga się na znacznie większą skalę i prędkości wiatrów, które wzbiłyby taki pył, powinny być bardzo duże, około pięć razy silniejsze niż średnie prędkości wiatru zmierzone szacowane na podstawie pomiarów lądownika Huygens i modeli klimatycznych. Wiatry mogą później transportować pył znad równikowych diun na znaczne odległości.

Misja Cassini była prowadzona przez NASA we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA), która była odpowiedzialna za próbnik Huygens. W ramach misji współpracowała także Włoska Agencja Kosmiczna.(PAP)

cza/ agt/