Talvi tulee Titaniin

Titanin etelänavan pilvi

Saturnusta kiertävä Cassini-luotain on tehnyt jättiläisplaneetan suurimmasta kuusta Titanista havaintoja, jotka kertovat talven olevan tulossa rytinällä.

Cassini kuvasi jo vuonna 2012 Titanin etelänavan yläpuolella noin 300 kilometrin korkeudessa leijailevan laajan pilvimuodostelman. Se ei kuitenkaan ole mitään verrattuna sen alapuolella 200 kilometrissä piileskelevään jääkidepilveen.

Pilvi saatiin kuvattua luotaimen infrapunaspektrometrillä, jolla pystytään tarkastelemaan Titanin tiheän kaasukehän eri kerroksia lämpösäteilyn aallonpituuksilla. Jääpilvi on varsin harva ja muistuttaa lähinnä maanpinnan läheisyydessä esiintyvää sumua.

Sekä korkeammalla oleva pilvimuodostelma että sen alla oleva jääkidepilvi ovat merkkejä Titanin eteläiselle pallonpuoliskolle koittavasta talvesta. Titanin vuodenajoilla on pituutta noin 7,5 vuotta, joten hyinen vuodenaika on jokseenkin kylmimmimmillään, kun Cassinin taival päättyy vuonna 2017.

 

 

"Kun tarkastelimme infrapuna-alueen havaintoja, jääpilvi erottui selvemmin kuin mikään aiemmin näkemämme", toteaa Carrie Anderson NASAn Goddardin avaruuslentokeskuksesta. "Se löi meidät täysin ällikällä."

Titanin napaseutujen jääpilvet eivät muodostu samalla tavalla kuin Maan ilmakehän sadepilvet, jotka syntyvät vesihöyryn noustessa maanpinnalta yhä korkeammalle ja samalla jäähtyessä. Tietyllä korkeudella lämpötila ja ilmanpaine ovat otolliset vesihöyryn tiivistymiselle pieniksi vesipisaroiksi.

Titanin kaasukehän metaanipilvet muodostuvat tällä tavoin, mutta korkeammalla esiintyvien napaseutujen pilvien synty on seurausta toisenlaisesta prosessista.

Kaasukehän virtaukset kuljettavat kaasuja lämpimän pallonpuoliskon napa-alueelta kylmän pallonpuoliskon navalle. Siellä "lämmin", utua muistuttava hiilivedyistä ja typpiyhdisteistä koostuva kaasu vajoaa alemmas ja jäähtyy kaiken aikaa. Eri kaasut tiivistyvät pisaroiksi eri lämpötiloissa, jolloin tuloksena on eri korkeuksilla esiintyviä pilvikerroksia. 

Cassini saapui Saturnukseen vuonna 2004, jolloin Titanin pohjoisnavalla oli sydäntalvi. Sittemmin siellä on menty kohti kevättä ja jääkidepilvet ovat kadonneet. Samaan aikaan niitä on ilmestynyt etelänavalle, mikä kertoo kaasukehän kiertoliikkeen suunnan muuttumisesta.

Napaseutujen jääpilvien laajuus, korkeus ja koostumus auttavat tutkijoita ymmärtämään Titanin talviolosuhteita. Aiemmin kuvattujen jääkidepilvien perusteella lämpötila laskee etelänavalla vähintään -150 celsiusasteeseen. Nyt havaittu pilvi on alempana, missä on vielä kylmempää. Jääkiteet koostuvat erilaisista yhdisteistä, joissa on vetyä, hiiltä ja typpeä.

"On jännittävää seurata Titanin talven alkuvaiheita", toteaa niin ikään Goddardin avaruuslentokeskuksessa työskentelevä Robert Samuelson. "Kaikki etelänavalta tekemämme havainnot osoittavat, että eteläisen talven tulo on paljon ankarampi kuin Titanin pohjoisen talven loppuvaiheet."

Havainnoista kerrottiin NASAn uutissivuilla

Kuvat: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute