Grazie alla missione Cassini e alla sonda Huygens, abbiamo intravisto un mondo umido quando la scienza ha dato un'occhiata alla luna di Saturno, Titano. Sebbene la composizione chimica sia diversa dalla nostra, Titano ha ancora caratteristiche simili come nuvole, nebbia, pioggia e persino laghi. Tuttavia, l'origine di queste funzionalità non è stata finora ben spiegata.
I ricercatori del California Institute of Technology (Caltech) hanno lavorato sodo per creare un programma per computer basato sulle osservazioni fatte dall'imaging e dal radar di Cassini che potrebbero aiutare a spiegare i modelli meteorologici di Titan e i depositi di superficie liquida. Una grande stranezza è stata scoperta nel 2009 quando Oded Aharonson, professore di scienze planetarie di Caltech, e il suo team hanno confermato che i laghi di Titano sembravano riuniti attorno ai suoi poli - più prevalentemente nell'emisfero settentrionale che rispetto a sud - eppure non è l'unica curiosità. Si sospettava che le aree intorno all'equatore fossero asciutte, ma la sonda Huygens rivelò aree di deflusso e quattro anni dopo i ricercatori osservarono un sistema di tempesta che trasportava umidità. Bisogno di piu? Quindi controlla le nuvole osservate dai telescopi terrestri ... Si riuniscono intorno alle medie e alte latitudini meridionali durante la stagione estiva dell'emisfero meridionale di Titano.
“Siamo in grado di guardare per anni e non vediamo quasi accadere nulla. Questa è una cattiva notizia per le persone che cercano di capire il ciclo meteorologico di Titano, poiché non solo le cose accadono di rado, ma tendiamo a perderle quando accadono, perché nessuno vuole perdere tempo su grandi telescopi, che è necessario studiare dove le nuvole e cosa sta succedendo a loro: guardare cose che non accadono ”, spiega Mike Brown del California Institute of Technology (Caltech).
Sicuro. I ricercatori hanno lavorato duramente per creare modelli in grado di spiegare queste caratteristiche meteorologiche esotiche, ma tali spiegazioni implicano teorie di uscita, come vulcani criogenici che esplodono vapore di metano per causare nuvole. Tuttavia, gli ultimi rendering di computer sono molto più basilari: i principi della circolazione atmosferica. "Abbiamo una spiegazione unificata per molte delle caratteristiche osservate", afferma Tapio Schneider, Frank J. Gilloon, professore di scienze ambientali e ingegneria. "Non richiede cryovolcanoes o nulla di esoterico." Schneider, insieme alla studentessa laureata Caltech Sonja Graves, all'ex studentessa Caltech Emily Schaller (PhD '08) e Mike Brown, il professore Richard e Barbara Rosenberg e professore di astronomia planetaria, hanno pubblicato i loro risultati nel numero del 5 gennaio della rivista Natura.
Perché questo set di dati è diverso dai suoi predecessori? Secondo Schneider, queste nuove simulazioni sono state in grado di riprodurre modelli di nuvole che corrispondono a osservazioni fattuali, fino alla distribuzione dei laghi. "Il metano tende a accumularsi nei laghi attorno ai poli perché la luce solare è mediamente più debole", spiega. "L'energia del sole normalmente evapora il metano liquido sulla superficie, ma poiché generalmente c'è meno luce solare ai poli, è più facile che il metano liquido lì si accumuli nei laghi." Poiché Titano ha un'orbita allungata, è un po 'più lontano durante l'estate dell'emisfero settentrionale consentendo una stagione delle piogge più lunga e quindi un maggiore accumulo di laghi.
E le tempeste? Vicino all'equatore, Titano non è molto eccitante - o no? Inizialmente era stato teorizzato che l'area era quasi desertica. Ecco perché quando la sonda Huygens ha scoperto prove di deflusso, è diventato evidente che i modelli esistenti potrebbero essere sbagliati. Immagina la sorpresa quando Schaller, Brown, Schneider e l'allora studioso post dottorato Henry Roe scoprirono tempeste in questa regione presumibilmente arida nel 2009! Nessuno riuscì a capirlo e i programmi non fecero altro che prevedere una pioviggine. Con il nuovo modello, le forti piogge sono diventate una possibilità. "Piove molto raramente a basse latitudini", afferma Schneider. "Ma quando piove, piove a dirotto."
Quindi cos'altro rende il nuovo modello di computer meteorologico Titan ancora più unico? Questa volta dura 135 anni di Titano e collega i laghi di metano - e come viene distribuito il metano - alla sua atmosfera. Secondo la ricerca, questo corrisponde alle attuali osservazioni meteorologiche su Titano e aiuterà a prevedere cosa si potrebbe vedere nei prossimi anni. Fare previsioni verificabili è "una rara e bellissima opportunità nelle scienze planetarie", afferma Schneider. "Tra qualche anno sapremo quanto sono giusti o sbagliati".
"Questo è solo l'inizio", aggiunge. "Ora abbiamo uno strumento per fare nuove scienze, e c'è molto che possiamo fare e faremo."
Fonte originale della storia: Comunicato stampa del California Institute of Technology. Per ulteriori approfondimenti: gli scienziati di Caltech scoprono le tempeste nei tropici di Titano.
