Уэбб наблюдает за конвективными облаками и ключевыми молекулами в атмосфере Титана

Титан — своеобразный мир: хотя он и имеет общую с Землей плотную атмосферу, состоящую в основном из азота и метеорологических явлений, таких как облака и дождь, его климатический цикл основан на метане и этане, а не на воде.

Эти вещества испаряются, конденсируются в атмосфере и в конечном итоге выпадают в виде ледяного маслянистого дождя на поверхность, покрытую льдом, твердым, как камень.

«Титан — единственное место в Солнечной системе, помимо Земли, где подтверждено существование дождя на твердой поверхности», — пояснил Конор Никсон, главный исследователь исследования из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА.

Наблюдения, проведенные в период с ноября 2022 года по июль 2023 года, показали, что облака в средних и высоких широтах северного полушария Титана, где сейчас лето, со временем поднимаются на большую высоту.

Это свидетельствует о конвективной активности, которая ранее наблюдалась только в Южном полушарии. Поскольку большинство метановых морей Титана расположены на севере, эта активность может быть связана с подзарядкой этих жидких тел.

Используя различные длины волн инфракрасного излучения, использованные Уэббом и Кеком, ученые смогли оценить высоту облаков в обширной тропосфере Титана, которая простирается до 45 километров из-за его низкой гравитации.

Хотя прямых осадков не наблюдалось, данные указывают на динамичную и активную климатическую систему.

Помимо метеорологических новинок, команда также обнаружила ключевую молекулу для понимания органической химии Титана: метильный радикал (CH₃).

Эта молекула образуется, когда солнечный свет или энергичные частицы расщепляют метан в атмосфере. Его открытие знаменует собой важную веху, поскольку оно позволяет нам изучать химические реакции в полном ходе, а не только их начальные или конечные продукты.

«Это как наблюдать за выпечкой пирога, а не просто за ингредиентами или готовым пирогом», — сказала Стефани Милам, соавтор исследования.

Химия углеводородов на Титане имеет долгосрочные последствия. Как и вода на Марсе, метан на Титане распадается и может улетучиваться в космос, а это значит, что в конечном итоге он может закончиться, если не будет подземного источника для его пополнения. В этом случае Титан может стать сухим, бесплодным миром, покрытым пылью и дюнами.

Данные были собраны в рамках программы Time-Secure Observations для Солнечной системы под руководством астронома Хайди Хаммел, а результаты были опубликованы в журнале Nature Astronomy .

источник