«Я думал бы, что они будут событиями некогда тысячелетия, если даже это», сказал Джонатан Митчелл, адъюнкт-профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе планетарной науки и ведущий автор исследования, которое было издано 9 октября в журнале Nature Geoscience. «Таким образом, это – настоящее удивление».Штормы создают крупные наводнения в ландшафте, которые являются иначе пустынями. Поверхность титана поразительно подобна Земле с плавными реками, которые проникают в Великие озера и моря, и на луне есть грозовые тучи, которые приносят сезонные, подобные муссону ливни, сказал Митчелл. Но осадки Титана – жидкий метан, не вода.
«Самый интенсивный метан влетает как ураган, наша модель климата сваливает, по крайней мере, ногу дождя день, который близко подходит к тому, что мы видели в Хьюстоне от Урагана Харви этим летом», сказал Митчелл, научный руководитель исследовательской группы моделирования климата Титана Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.Шон Фолк, аспирант Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и ведущий автор исследования сказал, что исследование также нашло, что чрезвычайные ливни метана могут отпечатать ледяную поверхность луны почти таким же способом, которым чрезвычайные ливни формируют скалистую поверхность Земли.
На Земле интенсивные штормы могут вызвать большие потоки осадка, которые распространяются в низкие земли и формируют особенности, имеющие форму конуса, названные аллювиальными поклонниками. В новом исследовании ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе нашли, что региональные образцы чрезвычайного ливня на Титане коррелируются с недавними обнаружениями аллювиальных поклонников, предполагая, что они были сформированы интенсивными ливнями.
Открытие демонстрирует роль чрезвычайных осадков в формировании поверхности Титана, сказал Сеулджи Мун, доцент Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе геоморфологии и co-ведущий-автор бумаги. Мун сказал, что принцип, вероятно, относится к Марсу, у которого есть крупные аллювиальные собственные поклонники, и к другим планетарным телам. Большее понимание отношений между осадками и планетарными поверхностями могло привести к новому пониманию о воздействии изменения климата на Земле и других планетах.Аллювиальные поклонники титана были обнаружены радарным инструментом на космическом корабле Кассини, который начал вращаться вокруг Сатурна в конце 2004 года.
Миссия Кассини закончилась в сентябре 2017, когда НАСА запрограммировало ее, чтобы погрузиться в атмосферу планеты как способ безопасно уничтожить космический корабль.Хуан Лора, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе постдокторский ученый и соавтор бумаги, сказал, что Кассини коренным образом изменил понимание ученых Титана.Хотя аллювиальные поклонники Титана – новое открытие, у ученых были глаза на поверхность луны в течение многих лет. Вскоре после того, как Кассини достиг Сатурна, радар и другие инструменты показали, что обширные дюны доминировали над более низкими широтами Титана, в то время как озера и моря доминировали над его более высокими широтами.
Ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе нашли, что аллювиальные поклонники главным образом расположены между 50 и 80 широтами степеней – близко к центрам северных и южных полушарий луны, но обычно немного ближе полюсам, чем к экватору.Такие изменения в поверхностных особенностях предполагают, что на луне есть соответствующие региональные изменения во время осадков, потому что ливень и последующий последний тур играют ключевую роль в разрушении земли и заполнении озер, в то время как отсутствие ливня способствует формированию дюн.Предыдущие модели показали, что жидкий метан обычно концентрируется на поверхности Титана в более высоких широтах. Но никакое предыдущее исследование не исследовало поведение чрезвычайных событий ливня, которые могли бы быть способны к вызову основного движения осадков и эрозии, или показанный их связь с поверхностными наблюдениями.
Ученые, прежде всего, использовали компьютерные моделирования, чтобы изучить гидрологический цикл Титана, потому что наблюдения за фактическими осадками на Титане трудно получить и потому что, учитывая продолжительность каждого года на Титане Кассини только наблюдал луну в течение трех сезонов. Они нашли, что, в то время как дождь главным образом накапливается около полюсов, где крупнейшие озера и моря Титана расположены, самые интенсивные ливни происходят около 60 широт степеней – точно регион, где аллювиальные вентиляторы наиболее в большой степени сконцентрированы.Исследование предлагает, чтобы интенсивные штормы развивались из-за острых различий между более влажной, более прохладной погодой в более высоких широтах и сушилкой, более теплых условиях в более низких широтах.
Подобные температурные контрасты на Земле производят интенсивные циклоны в средних широтах, который является тем, что создает штормы и снежные бури, которые распространены в течение зимних месяцев через большую часть Северной Америки.Исследование финансировалось Анализом данных Кассини НАСА и Участвующим грантом Программы Ученых.