2009.08.28. - Hatalmas trópusi vihar a Titánon

A Szaturnusz, s egyben a Naprendszer legnagyobb holdja, a Titán légkörében drámai, óriási vihart eredményező felhőképződést örökítettek adaptív optikás földi megfigyelésekkel.

A Szaturnusz - és egyben az egész Naprendszer - legkülönlegesebb holdja a Titán, melynek sűrű légköre teljesen elfedi a felszínt a látható fény tartományában. Noha az egyenlítői vidékek száraz sivatagai semmiben nem hasonlítanak a földi trópusokra, friss megfigyelések arra utalnak, hogy ezeken a területeken hatalmas viharok képesek kialakulni meglepően rövid idő alatt.

A Szaturnusz és a Titán 2009. május 7-én az északi Gemini teleszkóp adaptív optikás közeli infravörös kamerájával. A 2,2 mikronos hullámhossz közelében készült képekből összerakott hamis színes kompozíció látómezeje 40".
[Gemini Observatory/AURA/Henry Roe, Lowell Observatory/Emily Schaller, University of Hawaii]

Új tanulmányukban Emily Schaller (University of Hawaii) és munkatársai egy óriási, körülbelül 3 millió négyzetkilométernyi területre kiterjedő viharos felhőképződés megfigyeléseiről számolnak be. A 2008. áprilisi jelenség megörökítéséhez a 8 méteres északi Gemini teleszkópot és lézeres adaptív optikás kameráját használták, amelyekkel a közeli infravörös tartományban diffrakcióhatárolt leképezést lehet megvalósítani. A földi légkör torzításaitól mentes képeken olyan részletek is megkülönböztethetők, melyeket egyébként csak a jelenleg is a Szaturnusz rendszerében működő Cassini-szonda képes felbontani. Viszont a szonda pályája jó ideje már olyan, hogy alig hathetente egyszer jár a Titán közelében, így az ottani légkörzésről nagyon kevés információt szolgáltat.

Schaller és munkatársai rendszeresen észlelik a Titánt a NASA infravörös teleszkópjával (Infrared Telescope Facility, IRTF), amely a Hawaii-szigeteken található. Az IRTF által felvett adatok jelzik a felhők megjelenését, s ekkor a kutatócsoport a következő éjszakán átvált a szintén a hawaii-szigeteki lézeres adaptív optikás Gemini teleszkópra. A most bejelentett vizsgálatok előtt azonban nyolc éven keresztül soha nem sikerült ténylegesen lefotózni a spektroszkópiai adatok által sugallt felhőket.

Hatalmas felhő a Titánon. A szaturnuszhold korongjának látszó átmérője mindössze 0,8 ívmásodperc, ami indokolja az adaptív optikás megfigyeléseket. A 2008. április 14-i kép 2,12 mikronos hullámhosszon készült.
[Gemini Observatory/AURA/Henry Roe, Lowell Observatory/Emily Schaller, University of Hawaii]

A Titán időjárása és általában a légköri folyamatai akkor kerültek az érdeklődés előterébe, amikor 2005. januárjában a Cassini-szonda Huygens egysége leszállt a Titán felszínére. Az ereszkedés közben a Huygens kamerája az egyenlítő vidékén olyan csatornaszerű felszínformákat fotózott, melyekre a legvalószínűbb magyarázat az erős szelek által sodort folyékony metán eróziós hatása. Ez a megfigyelés azonban ellentmondott a száraz, sivatagi körülményeket jósló elméleti modelleknek.

A 2008. áprilisi megfigyelések során alig három hét alatt a szaturnuszhold több pontján is hirtelen felhőképződést észleltek. A megelőző 2,2 év alatt összesen 138 éjszakán próbáltak felhőket fotózni a Geminivel, ám a felhőborítottság 1% alatt maradt. A helyzet azonban drámai módon megváltozott 2008 tavaszán, amikor összesen 3 millió négyzetkilométernyi területet lefedő felhők jelentek meg, majd tűntek el, elsősorban az egyenlítői zónában. A kutatócsoport szerint a jelenség során folyékony metáneső záporozhatott a hold felszínére, ami erős széllel párosulva magyarázatot adhat a Huygens képein látszó eróziós felszínformákra. Az új megfigyelések egyben azt is jelzik, hogy jelenlegi tudásunk a Titán légköréről meglehetősen hiányos, s további részletes elméletek kidolgozására van szükség.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazin 2009. augusztus 13-i számában jelent meg.

Forrás:

• Gemini Observatory News 2009.08.12.