Gambar warna Titan palsu yang diperoleh oleh Cassini-Huygens Visual Infrared Mapping Spectrometer. Kredit gambar: Klik untuk membesarkan
Dengan menggunakan pemerhatian Cassini, Huygens dan berasaskan Bumi baru-baru ini, para saintis dapat membuat model komputer yang menerangkan tentang pembentukan beberapa jenis awan etana dan metana di Titan.
Awan baru-baru ini diperhatikan di Titan, bulan terbesar Saturnus, melalui jerebu tebal, menggunakan spektroskopi inframerah dekat dan gambar kutub selatan dan kawasan beriklim berhampiran 40? Selatan. Pemerhatian terbaru dari teleskop berasaskan Bumi dan kapal angkasa NASA / ESA / ASI Cassini kini memberikan gambaran mengenai klimatologi awan.
Pasukan Eropah, yang diketuai oleh Pascal Rannou dari Service d? Aeronomie, IPSL Universite de Versailles-St-Quentin, Perancis, telah mengembangkan model peredaran umum yang menggabungkan dinamika, jerebu dan fizik awan untuk mengkaji iklim Titan dan membolehkan kita memahami bagaimana ciri-ciri awan utama yang diperhatikan, dihasilkan.
Model iklim ini juga membolehkan para saintis meramalkan penyebaran awan untuk tahun Titan yang lengkap (30 tahun darat), dan terutama pada tahun-tahun berikutnya dari pengamatan Cassini.
Misi Voyager awal 1980-an memberikan petunjuk pertama mengenai awan kondensat di Titan. Oleh kerana suhu sejuk di atmosfer bulan (tropopause), diandaikan bahawa kebanyakan bahan kimia organik yang terbentuk di atmosfera atas oleh fotokimia akan mengembun menjadi awan ketika tenggelam. Metana juga akan mengembun di ketinggian tinggi, dipercayai, telah diangkut dari permukaan.
Sejak itu, beberapa model satu dimensi atmosfer Titan termasuk model mikrofizik canggih diciptakan untuk meramalkan pembentukan titisan etana dan metana. Begitu juga, kitaran metana telah dipelajari secara berasingan dalam model sirkulasi, tetapi tanpa mikrofizik awan.
Kajian ini secara amnya mendapati bahawa awan metana dapat dipicu ketika bungkusan udara disejukkan ketika bergerak ke atas atau dari khatulistiwa ke tiang. Walau bagaimanapun, model-model ini hampir tidak dapat menangkap perincian halus kitaran awan metana dan etana.
Apa yang telah dilakukan oleh pasukan Rannou adalah menggabungkan model mikrofizik awan menjadi model peredaran umum. Pasukan kini dapat mengenal pasti dan menjelaskan pembentukan beberapa jenis awan etana dan metana, termasuk awan kutub selatan dan sporadis di kawasan beriklim sederhana, terutama pada suhu 40? S di hemisfera musim panas.
Para saintis mendapati bahawa sifat fizikal awan yang diramalkan sesuai dengan pemerhatian baru-baru ini. Awan metana yang diamati hingga kini muncul di lokasi di mana pergerakan udara menaik diramalkan dalam modelnya.
Awan kutub selatan yang diamati muncul di bahagian atas ‘sel Hadley’ tertentu, atau jisim udara yang beredar secara menegak, tepat di mana diramalkan di kutub selatan pada ketinggian sekitar 20-30 kilometer.
Awan zona besar (arah membujur) berulang pada 40? S dan awan linier dan diskrit yang muncul di garis lintang bawah juga berkorelasi dengan bahagian menaik sel peredaran serupa di troposfera, sedangkan awan yang lebih kecil pada garis lintang rendah, serupa dengan awan linier dan diskrit yang telah diperhatikan oleh Cassini agak dihasilkan oleh proses pencampuran.
"Awan dalam model peredaran kami semestinya dipermudah berbanding dengan awan yang sebenarnya, namun ciri awan utama yang diramalkan menemui rakan sejawat dalam kenyataan.
"Secara konsisten, model kami menghasilkan awan di tempat-tempat di mana awan sebenarnya diperhatikan, tetapi ia juga meramalkan awan yang belum, atau belum, diperhatikan," kata Pascal Rannou.
Corak awan Titan nampaknya serupa dengan corak awan utama di Bumi dan Marikh. Awan yang membingungkan pada 40? S dihasilkan oleh cabang menaik sel Hadley, persis seperti awan tropika di Zon Penumpuan Intertropika (ITCZ), seperti di Bumi dan Marikh.
Awan kutub - dihasilkan oleh 'sel polar' - serupa dengan yang dihasilkan pada pertengahan garis lintang di Bumi. Sebaliknya, awan hanya muncul di beberapa garis bujur. Ini adalah ciri khas awan Titan, dan mungkin disebabkan oleh kesan pasang surut Saturnus. Asal pengedaran awan yang dinamik di Titan mudah diuji.
Ramalan mendung untuk tahun-tahun mendatang akan dibandingkan dengan pemerhatian yang dibuat oleh Cassini dan teleskop darat. Acara khusus pasti membuktikan peranan peredaran pada pengedaran awan.
Sumber Asal: Portal ESA
