În decursul lui Titan de 2006, sonda spațială Cassini a capturat unele dintre cele mai detaliate imagini ale celei mai mari luni a lui Saturn. Destul de interesant, aceste formațiuni de nor au o asemănare puternică cu cele care se văd în stratosfera polară a Pământului.
Cu toate acestea, spre deosebire de cel al Pământului, acești nori sunt compuși în întregime din metan lichid și etan. Având în vedere temperaturile incredibil de scăzute ale lui Titan - minus 185 ° C (-300 ° F) - nu este surprinzător că există o atmosferă atât de densă de hidrocarburi lichide sau că mările de metan acoperă planeta.
Ceea ce este surprinzător este însă faptul că în această atmosferă există și cristale de metan. După opt ani de la fotografiile polului nord al Titanului, astronomii au ajuns la concluzia că această regiune conține și urme de gheață de metan.
„Ideea că norii de metan ar putea forma acest nivel înalt pe Titan este complet nouă”, a spus Carrie Anderson, un om de știință participant la Cassini la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Maryland, și autorul principal al studiului. „Nimeni nu a considerat asta înainte.”
Alți nori stratosferici au fost deja identificați pe Titan, inclusiv nori de etan - un produs chimic format după ce metanul s-a descompus. Au fost de asemenea găsiți acolo nori delicați de cianoacetilenă și cianură de hidrogen, care se formează din reacțiile produsilor secundari de metan cu molecule de azot.
Însă, în stratosfera lui Titan, se cred că nori de metan înghețat. Deoarece troposfera prinde cea mai mare parte a umezelii, norii stratosferici necesită frig extrem. Chiar și temperatura stratosferei de minus 203 ° C (-333 ° F), observată de Cassini chiar la sud de ecuator, nu a fost suficient de rece pentru a permite micului metan din această regiune a atmosferei să se condenseze în gheață.
Ceea ce Anderson și coautorul său Goddard, Robert Samuelson, au remarcat este că temperaturile din stratosfera inferioară a Titanului nu sunt aceleași la toate latitudinile. Aceasta s-a bazat pe datele preluate de la Spectrometrul compus infraroșu al lui Cassini și instrumentul de știință radio al navei spațiale, care arăta că temperatura la o altitudine înaltă de lângă polul nord era mult mai rece decât cea de la sud de ecuator.
Se dovedește că această diferență de temperatură - până la 6 ° C (11 ° F) - este mai mult decât suficientă pentru a produce gheață de metan.
Alte observații făcute despre sistemul cloud al lui Titan susțin această concluzie, cum ar fi modul în care anumite regiuni par mai dense decât altele, iar particulele mai mari detectate sunt dimensiunea potrivită pentru gheața de metan. De asemenea, au confirmat că cantitatea preconizată de metan - 1,5%, care este suficientă pentru a forma particule de gheață - este prezentă în stratosfera polară inferioară.
Ba mai mult, observația confirmă anumite modele ale modului în care atmosfera lui Titan funcționează.
Conform acestui model, Titan are un model de circulație globală în care aerul cald din emisfera de vară se extinde de la suprafață și intră în stratosferă, făcându-și încet drum spre polul de iarnă. Acolo, masa de aer se scufundă înapoi, răcindu-se pe măsură ce coboară, ceea ce permite formarea norilor de metan stratosferici.
„Cassini a strâns constant dovezi ale acestui model de circulație globală, iar identificarea acestui nou nor de metan este un alt indicator puternic al faptului că procesul funcționează așa cum credem că face acest lucru”, a spus Michael Flasar, om de știință Goddard și investigator principal pentru Cassini's Composite Infrared Spectrometru (CIRS).
La fel ca norii stratosferici ai Pământului, norul de metan al lui Titan a fost situat lângă polul de iarnă, la peste 65 de grade latitudine nordică. Anderson și Samuelson estimează că acest tip de sistem de nori - pe care ei îl numesc nori de metan induși de subsidență (sau SIMC-uri pe scurt) - ar putea să se dezvolte între 30.000 și 50.000 de metri (98.000 - 164.000 metri) în altitudine deasupra suprafeței Titanului.
"Titan continuă să uimească cu procese naturale similare cu cele de pe Pământ, care implică totuși materiale diferite de apa noastră familiară", a spus Scott Edgington, savantul proiectului Cassini de la Laboratorul de Propulsie Jet (JPL) al NASA din Pasadena, California. „Pe măsură ce ne apropiem de solstițiul de iarnă de pe Titan, vom explora în continuare modul în care aceste procese de formare a norilor ar putea varia în funcție de anotimp”.
Rezultatele acestui studiu sunt disponibile online în numărul din noiembrie Icar.
