Saturns måne Titan har en uigennemtrængelig metanatmosfære. Forskere forklarer mysterier om ”metankredsløbet” på Titan - en fætter til Jordens vandcyklus.
Den lange jagt på søer med flydende metan på Saturns store måne Titan - som begyndte som et glimt i øjet af astronomiske teoretikere for årtier siden og kulminerede med bekræftelsen af egentlige metan-søer af Cassini-rumfartøjet i 2007 - har siden blomstret i forskellige computermodeller med det formål at forklare søerne. En ny computermodel fra Californien Institut for Teknologi (Caltech) antyder, at enkle forklaringer af Titans ”metankredsløb” (en fjern fætter til Jordens vandcyklus) muligvis bedst er. Modellen forklarer adskillige mystiske træk ved Titans søer og storme ved hjælp af mekanismer, der minder om de almindelige naturlige processer omkring os her på Jorden.
Billede af Titan taget under nedstigning af Huygens-sonde i 2005 under dens succesrige nedstigning til at lande på Titan. Det viser bakker og topografiske træk, der ligner en kystlinje og dræningskanaler. Intet tilgængeligt billede i højere opløsning, men… stemningsfuldt, ja? Kredit: ESA / da: NASA / Univ. fra Arizona
Titan - med sin uigennemtrængelige metanatmosfære - er det eneste sted i solsystemet, bortset fra Jorden, der har store væsker på dens overflade.
Disse forskere siger, at deres model producerer den rigtige fordeling af søer på Titan for en ting. Metan har en tendens til at samle sig i søer omkring polerne, antyder modellen, fordi sollyset der i gennemsnit er svagere - ligesom det er på Jorden. Energi fra solen fordamper normalt flydende metan på Titans overflade, men da der generelt er mindre sollys ved polerne, er det lettere for flydende metan der at samle sig i søer.
Cassini radarbillede (til venstre) af Ligeia Mare sammenlignet med Lake Superior (til højre). Billedkredit: Wikimedia Commons
Der er desuden flere søer på Titans nordlige halvkugle. Holdet påpeger, at Saturns bane omkring solen er lidt langstrakt, således at Titan er længere væk fra solen, når det er sommer på månens nordlige halvkugle. Tilføj, at det faktum, at en planet kredser langsommere, jo længere den er fra solen, hvilket får Titans nordlige sommer til at være længere end dens sydlige sommer. Sommeren er den regnfulde sæson i Titans polære regioner, når metanregn falder, så den regnfulde sæson er længere på månens nordlige halvkugle. I mellemtiden er methan-regn om sommeren på Titans sydlige halvkugle mere intens, fordi Titan er tættere på solen på det tidspunkt - så sollys er mere intens, hvilket udløser mere intens nedbør. Men intensiteten af den nederste regn i den sydlige halvkugle kan ikke matche levetiden for regntiden på den nordlige halvkugle. Samlet set falder der mere regn i løbet af et år i nord, hvilket fylder flere søer.
Skyer nær Titans ækvator. Billedkredit: NASA / JPL / SSI
En anden succes med computermodellen, siger producenterne, er, at den forklarer de mystiske tegn på regnafstrømning ved Titans lavere breddegrader og ækvatorregion. Disse regioner på Titan kan gå år uden en dråbe regn, siger de. Det var derfor en overraskelse, da Huygens-sonden i 2005 så tegn på regnafstrømning i terrænet til Titans lavere breddegrader - og i 2009, da andre forskere (også på CalTech) opdagede storme i dette samme, angiveligt regnløse område.
Ingen forstod virkelig, hvordan disse storme opstod, men den nye CalTech-model var i stand til at producere intense nedture omkring tidspunktet for Titans virkelige og høstlige ækvivalenser - nok væske til at skære ud den type kanaler, som Huygens fandt. Forskerne forklarede:
Det regner meget sjældent på lave breddegrader, men når det regner, hælder det.
Endelig siger CalTech-forskerne, at deres model forklarer et yderligere mysterium om Titan - skyer observeret i det sidste årti i løbet af sommeren på Titans sydlige halvkugle, der klynger sig omkring sydlige midterste og høje breddegrader.
Titan. Billedkredit: NASA / JPL / Space Science Institute
De siger, at deres model ikke kun med succes gengiver det, som forskere allerede har set på Titan, men også kan forudsige, hvad forskere vil se i de næste par år. Baseret på simuleringerne forudsiger for eksempel forskerne, at de skiftende sæsoner på Saturns måne vil medføre, at Titans søniveauer på sin nordlige halvkugle stiger i løbet af de næste 15 år. Forskerne forudsiger også, at der vil dannes skyer omkring Titans nordpol i de næste to år.
At foretage testbare forudsigelser, siger disse forskere ...
… Er en sjælden og smuk mulighed inden for planetariske videnskaber. Om få år ved vi, hvor rigtige eller forkerte de er.
Dette er blot begyndelsen. Vi har nu et værktøj til at gøre ny videnskab med, og der er meget, vi kan gøre og vil gøre.
Nederste linje: Titan er den frosne største måne på planeten Saturn. Dens gennemsnitlige overfladetemperatur er -300 grader Fahrenheit, og dens diameter er kun under halvdelen af Jordens. Det har metanskyer og tåge, metan regnvejr og rigelige søer med flydende metan. CalTech-astronomer denne uge (4. januar 2011) annoncerede en ny computermodel, der forklarer storme og søer på Titan.