土星の月の巨人。画像クレジット:NASA / JPL / SSI。拡大するにはクリックしてください。
アリゾナ大学の科学者は、タイタンの南半球の中緯度にある特異な雲が、地球の赤道に形成される明確な雲の帯と同じように形成される可能性があると述べています。
「タイタンの天気は地球の天気とは非常に異なります」とUA准教授のケイトリングリフィスは述べました。 「タイタンのマイナス40度のラインを過ぎると、液体天然ガスが降り注ぐ可能性があります。タイタンの南極を訪問することに決めた場合、ハリケーンほどの嵐が発生する可能性があります。この嵐は、メタン(一般には天然ガスとしても知られています)で構成されています」とグリフィス氏は述べています。 「そうでなければ、タイタンの雲を期待しないでください。」
タイタンの天気予報は何年も同じままであり、それが科学者を困惑させています。彼らは、何千マイルも続く雲が温帯緯度に広がる理由を理解していません。
「地球の極を越えて雲がニュージーランド、アルゼンチン、チリを横切る緯度にのみ存在するとしたら、どれほど好奇心が強いか想像してみてください」とグリフィス氏は語った。 「さらに、(カリフォルニア工科大学の)ヘンリー・ローと彼の同僚は、これらの特異な雲のほとんどが経度0度と90度に集まり、グッドホープ岬の南西と南東にある地球の経度に類似していると彼女は付け加えた。 。
雲の高度に局所化された性質は、雲がタイタンの表面と関係があることを示唆している、とグリフィスは言った。科学者たちは、氷の火山がメタン(雲として凝縮するガス)をタイタンのかすんでいる、主に窒素の大気に放出しているに違いないと考えています。そうでなければ、月の大気中のメタンは数十億年前に消滅していたでしょう。なぜなら、メタンは紫外線の太陽光によって破壊されるからです。
UAのLunar and Planetary Labのグリフィス、パウロペンテアード、ロバートクルシンスキーは、カッシーニの視覚および赤外線マッピングスペクトロメーター(VIMS)の画像を使用して雲の高さと厚さを分析することにより、雲の起源を研究しました。この装置は、土星を周回するカッシーニ宇宙船の一連の装置の1つです。 256の異なる波長で光を測定します。グリフィスは、UAを拠点とするVIMSチームのメンバーであり、UAのLunar and Planetary LabのRobert Brownが率いています。グリフィスと彼女の同僚は、クラウドの3Dビューと3時間でどのように進化したかを示す6フレームの映画を提供する画像を分析しました。
「雲の構造は複雑であることが判明しました」とグリフィスは言いました。 「1つの地域ではなく、雲が形成されている多くの地域を検出しました。それぞれの長い雲はいくつかの激しい嵐で構成され、雲は数時間で高度40キロメートル(25マイル)まで上昇し、次の30分で消滅します。雲の上昇率と散逸率は、降雨によって消える、雷雨に似た対流雲の形成を目撃していることを示しています。
「次の数時間にわたって、雲が長い尾を形成しているのがわかります。強い西風が雲を伸ばし、粒子を風下に1000キロ(600マイル以上)運ぶことを示しています。これらの雲の構造をこのように詳細に調べると、南緯40度の長い不均一な一連のビーズのように並んだ小さなアクティブな雲の形成中心から、雲が進化していることがわかります。これらの局地的な嵐は、風がそれらを伸ばすと、健全な雨と非常に長い雲を引き起こします。」
グリフィスは、すべて南緯40度に整列している多くの氷火山がこれらの雲を形成している可能性は低いと主張しています。さらに、科学者たちは、火山の場合、経度0度での雲の活動が中緯度の雲バンドを作成するのに十分なメタンを噴出していないように見えると推定しています。より小さな雲は、実際には経度0度で主雲の風上にあります。チームはまた、雲が土星のタイタンの大気の潮汐力によって明らかに引き起こされたのではないと結論付けています。また、山や湖が山の雲や海の雲を引き起こす可能性があるという証拠も見つかりませんでした。
「タイタンのスモッグの南極冠が極から南緯40度まで伸びているのは偶然ではないと私たちは信じています。まさにメタン雲帯が現れるところです」とグリフィスは言った。研究者たちは、地球の赤道の周りの帯に雲が形成され、カリブ海の島々に雨が降るように、地球の循環がタイタンのこの緯度で空気を上昇させる可能性があることを示唆しています。 「そのような上昇する空気は、南極地域からの空気が残りの月の大気と混合するのを遮断し、スモッグが蓄積し、極を覆うキャップを形成することになります」とグリフィスは付け加えました。
理論的モデリングは、UAチームの結論を裏付けているとグリフィス氏は述べています。 Pascal Ranouと彼のパリのグループは、タイタンの循環を精巧で複雑な大循環モデルで研究しました。彼のモデルは、太陽熱が自然にタイタンに南緯40度で上昇する空気を作り出すと予測しています。
次の謎は、タイタンの南中緯度の雲が経度0度でまとまっている理由です。グリフィス氏によると、火山、山脈、土星の潮が関係しているという証拠はまだない。 「バンチングを引き起こしている原因は不明であり、タイタンのまだ大部分がまだ探査されていない表面の未知の特徴が含まれている可能性があります」とグリフィス氏は語った。
グリフィス、クルシンキ、ペンテアードは、科学に関する10月21日号に彼らの研究に関する記事を掲載しています。
Cassini-Huygensミッションは、NASA、欧州宇宙機関、イタリア宇宙機関の共同プロジェクトです。カリフォルニア州パサデナにあるカリフォルニア工科大学の一部門であるジェット推進研究所は、NASAの科学ミッション総局、ワシントンD.C.のミッションを管理しています。カッシーニオービターとその2つの搭載カメラは、JPLで設計、開発、組み立てられました。視覚および赤外線マッピング分光計チームは、アリゾナ大学ツーソン校を拠点としています。
元のソース:アリゾナ大学のニュースリリース