Появу димки на Титані пов'язали зі зміною сезонів

Астрономи вивчили поведінку тонкого шару серпанку у верхній частині атмосфері Титана, супутника Сатурна. З'ясувалося, що 2012 року вона повністю зникла, а через 4 роки з'явилася знову: на думку вчених, які опублікували статтю в, це свідчить про наявність складних небесних циклів на небесному тілі.

Після того, як космічні апарати місії «Вояджер» надіслали на Землю знімки Титана, вчені виявили, що поведінка фотохімічної димки в атмосфері супутника підпорядковується сезонним закономірностям. Астрономи помітили півкулову асиметрію в основному шар туману, а також тонкий шар газу в мезосфері небесного тіла (на висоті 300-350 кілометрів). Дослідники пропонували різні пояснення виникнення серпанку у верхній частині атмосфери Титана - наприклад висхідними потоками аерозолів - однак для розуміння процесів були необхідні додаткові дослідження.

Автори нової роботи вивчили знімки, отримані вузькокутною камерою «Кассіні» в період з 2012 по 2016 рік. Спостереження велися в різні дні, на різних висотах і під різними кутами. Вчені склали профіль яскравості і розсіювання аерозолю в атмосфері Титана і простежили за тим, як він змінювався з часом.

У 2009 році на знімках було чітко видно відокремлений шар тонкого серпанку у верхньому шарі атмосфери, який почав зменшуватися, коли на супутнику Сатурна настало рівнодення. З цього моменту, він скоротився приблизно на 80 кілометрів за 100 днів, після чого ця швидкість зменшилася. Через три роки туман у мезосфері зник і з'явився на висоті близько 480 кілометрів лише через 6,5 років після рівнодення на Титані, причому за досить короткий період часу - 2,5 місяця. Зараз він опустився вниз на 80 кілометрів і поступово зникає. Крім того, в 2017 році з'явився новий шар серпанку на висоті 510 кілометрів.

Кліматичні моделі показують, що протягом основної частини року у верхніх шарах атмосфери Титана завдяки висхідним потокам накопичуються аерозолі і макромолекули, які і формують серпанок. У період рівнодення симуляції пророкують зворотні зміни сезонної атмосферної циркуляції, під час яких припиняється рух вертикальний рух потоків. В результаті частинки перестають утримуватися в мезосфері і падають вниз.

Дослідники заявляють, що їхня робота дозволяє краще зрозуміти процеси, що відбуваються в мезосфері Титана. Крім того, димка, найімовірніше, помітна в тепловому діапазоні (ІК), завдяки чому астрономи зможуть відстежувати сезонні цикли на небесному тілі.

Крім димки, на Титані також присутні масштабні вихори, поведінка яких також змінюється з часом. Нещодавно вчені відзначили несподівано різке зменшення температури вихору біля південного полюса Титана, яке можна пояснити охолодженням атмосфери через інфрачервоне випромінювання молекул слідових газів.