صورة لجو تيتان الكثيف الضبابي الذي يشبه بشكل مفاجئ الأرض المبكرة. حقوق الصورة: NASA / JPL / SSI. اضغط للتكبير.
تم الكشف عن رياح تيتان الجوية ودرجة الحرارة والخلط من خلال الملاحظات الجديدة من مركبة كاسيني الفضائية. الغلاف الجوي السميك لقمر زحل العملاق غني بالمركبات العضوية ، التي قد تكون كيميائها مشابهة لتلك التي حدثت على الأرض قبل ظهور الحياة.
"تيتان ليس مجرد نقطة في السماء ؛ قال الدكتور مايكل فليسار من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا ، غرين بيلت ، ماريلاند ، الباحث الرئيسي في جهاز مطياف الأشعة تحت الحمراء المركب (CIRS) ، أن هذه الملاحظات الجديدة تظهر أن تيتان عالم غني ومعقد يشبه إلى حد كبير الأرض في بعض النواحي. Flasar هو المؤلف الرئيسي لبحث حول هذا البحث نشر في 13 مايو في Journal Science.
وجد فريق CIRS العلمي دليلاً على دوامة قطبية منعزلة مشابهة لتلك التي تحدث على الأرض. أشارت ملاحظات CIRS إلى أن الرياح القوية التي تدور حول القطب الشمالي لتيتان تعزل الغلاف الجوي هناك خلال الليل القطبي. يتم منع مزج المنطقة القطبية مع مناطق خطوط العرض المنخفضة في الغلاف الجوي خلال هذا الوقت. على الأرض ، يتم عزل الغلاف الجوي القطبي الجنوبي لشهور خلال فصل الشتاء الطويل في القطب الجنوبي مما يسمح بتكوين السحب الاستراتوسفيرية القطبية. عادةً ما تخضع مركبات الكلور الخاملة (مثل نترات الكلور) لتفاعلات كيميائية على بلورات السحابة التي تحرر الكلور الجزيئي. في الربيع ، يتحلل ضوء الشمس من الكلور الجزيئي ، مما يؤدي إلى حفرة الأوزون القطبية الجنوبية السنوية الشهيرة. لا يحتوي جو تيتان على أوزون. ومع ذلك ، تُظهر نتائج CIRS أن جزءًا كبيرًا من غلافها الجوي معزول أثناء الليل القطبي ، وهو ما قد يسمح بحدوث كيمياء غير عادية ومعقدة.
مثل الأرض ، يميل محور دوران تيتان ، لذا فإن أقطابه تمر أيضًا ليلة طويلة خلال فصل الشتاء. يمتد الشتاء القطبي في تيتان على مدى عدة سنوات أرضية ، لأن زحل يدور حول الشمس مرة واحدة خلال 30 عامًا تقريبًا. حاليا في وقت مبكر من فصل الشتاء في النصف الشمالي من تيتان. وجد فريق CIRS اختلافات كبيرة في درجة الحرارة بين القطب الشمالي لخط الاستواء وخط الاستواء. استخدم الفريق هذه الملاحظة لاشتقاق سرعة الرياح القطبية حول القطب الشمالي. يعتقد الفريق أن هذه الرياح تعزل الغلاف الجوي حول القطب الشمالي لتيتان لأن بيانات CIRS أظهرت أن تركيز العديد من الجزيئات العضوية الثقيلة (المحتوية على الكربون) هو الأعلى هناك.
تتشكل الجزيئات العضوية الثقيلة بشكل طبيعي في الغلاف الجوي لتيتان ، وتغطي القمر بضباب برتقالي. يتكون الغلاف الجوي لتيتان من 98 في المائة من النيتروجين ومعظم الباقي من الميثان. عندما ترتفع هذه الجزيئات إلى الغلاف الجوي العلوي ، تتفتت بسبب أشعة الشمس وتشكل الشظايا جزيئات عضوية أثقل مثل البروبان والإيثان والأسيتيلين وسيانيد الهيدروجين ، وحتى الجزيئات الأكثر تعقيدًا. لأن الهواء الستراتوسفيري فوق القطب الشتوي بارد ، فإنه يغرق ويخفض المركبات العضوية الثقيلة التي تشكلت أعلى. إذا كان الهواء فوق القطب الشمالي لتيتان معزولًا خلال فصل الشتاء ، فيجب أن تتراكم المواد العضوية الثقيلة في الستراتوسفير خلال الموسم. هذا فقط ما يراه فريق CIRS.
قال فلاسار: "لا نعرف ما إذا كانت هناك أوجه تشابه أكبر مع عملية ثقب الأوزون في الأرض ، مثل السحب القطبية التي تتفاعل مع الجزيئات في الغلاف الجوي ، ببساطة لأننا لم نرها بعد". "لكننا لن نفاجأ باكتشافها ، ولن نفاجأ عندما نجد أن تيتان لديه بعض التقلبات الفريدة الخاصة به. هذا ما يجعل العلم مثيرًا جدًا. الطبيعة غنية للغاية بالنسبة لنا للتنبؤ بالضبط بما سنجده عندما نذهب للاستكشاف. "
تم تمويل البحث من قبل وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية. إن مهمة كاسيني هيغنز هي مشروع تعاوني لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الإيطالية. يدير مختبر الدفع النفاث ، وهو قسم من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا ، مهمة كاسيني-هيجنز لمديرية بعثة العلوم التابعة لناسا ، واشنطن العاصمة.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
