PSJ: таинственная колеблющаяся атмосфера Титана похожа на гироскоп

Фото из открытых источников

Исследователи из Бристольского университета впервые раскрыли загадочное поведение атмосферы Титана. Анализируя данные миссии «Кассини-Гюйгенс», совместного проекта НАСА, Европейского космического агентства (ЕКА) и Итальянского космического агентства, команда показала, что густая, туманная атмосфера крупнейшего спутника Сатурна не вращается в соответствии со своей поверхностью, а вместо этого колеблется, как гироскоп, меняясь в зависимости от времен года.

Титан — единственный спутник в Солнечной системе со значительной атмосферой, который давно пленил планетологов. Теперь, после 13 лет тепловых инфракрасных наблюдений с Кассини, исследователи отследили, как атмосфера Титана наклоняется и смещается с течением времени. Результаты опубликованы в журнале The Planetary Science Journal.

«Поведение наклона атмосферы Титана очень странное», — сказала ведущий автор исследования Люси Райт из Бристольской школы наук о Земле. «Похоже, что атмосфера Титана действует как гироскоп, стабилизируя себя в пространстве. Мы думаем, что какое-то событие в прошлом могло сбить атмосферу с ее оси вращения, заставив ее колебаться. Еще более интригующе то, что мы обнаружили, что величина этого наклона меняется в зависимости от сезонов на Титане».

Команда изучила симметрию поля температуры атмосферы Титана и обнаружила, что оно не центрировано точно на полюсе, как ожидалось. Вместо этого оно смещается со временем, в соответствии с длительным сезонным циклом Титана — каждый год на Титане длится почти 30 лет на Земле.

«Что озадачивает, так это то, как направление наклона остается фиксированным в пространстве, а не подвергается влиянию Солнца или Сатурна. Это дало бы нам ключ к разгадке причины. Вместо этого у нас на руках новая загадка», - сказал соавтор исследования профессор Ник Тинби из Бристоля.

Это открытие повлияет на предстоящую миссию NASA Dragonfly, беспилотный винтокрылый аппарат, который должен прибыть на Титан в 2030-х годах. Когда Dragonfly будет спускаться сквозь атмосферу, его будут переносить быстрые ветры Титана — ветры, которые примерно в 20 раз быстрее вращения поверхности.

Понимание того, как атмосфера колеблется в зависимости от сезонов, имеет решающее значение для расчета траектории посадки Dragonfly. Наклон влияет на то, как полезная нагрузка будет переноситься по воздуху, поэтому это исследование может помочь инженерам лучше предсказать, где она приземлится.

«Наша работа показывает, что в архиве Кассини еще предстоит сделать замечательные открытия», - добавил соавтор исследования Конор Никсон из NASA Goddard. «Этот инструмент, частично построенный в Великобритании, путешествовал по Солнечной системе и продолжает давать нам ценные научные результаты. Тот факт, что атмосфера Титана ведет себя как волчок, отсоединенный от его поверхности, поднимает захватывающие вопросы — не только для Титана, но и для понимания физики атмосферы в более широком смысле, в том числе на Земле».

Результаты работы команды вносят вклад в растущий массив исследований, предполагающих, что Титан не просто похож на Землю внешне, но и является инопланетным миром со своей собственной климатической системой и множеством секретов, все еще скрытых под его золотистой дымкой.