Круговорот метана на Титане

Спутник Сатурна Титан — один из самых любопытных объектов Солнечной системы. Среди загадок, которые ещё только предстоит разрешить, — его метеорология, основанная на круговороте метана.

Исследователи из Калифорнийского технологического института и НАСА (США) первыми создали компьютерную модель, успешно имитирующую ряд ключевых аспектов погоды на Титане, и тем самым сумели объяснить несколько особенностей луны, над которыми специалисты давно ломают голову.

Метановые озёра Титана расположены в районе полюсов — прежде всего на севере. Облака, однако, более распространены в южном полушарии. Ни одно предыдущее моделирование не могло сымитировать столь причудливое положение дел.

Новая трёхмерная модель по-прежнему содержит основное упрощение: поверхность принимается за резервуар жидкого метана разной толщины; течение последнего управляется простой диффузией. В то же время учтены более сложные атмосферные процессы.

Как и предыдущие работы, новое исследование показало, что озёра Титана ограничены полюсами из-за низких температур. Атмосферная циркуляция переносит газ на летний полюс, где он попадает в «холодную ловушку».

Высокое альбедо Титана не позволяет основной части солнечного излучения достигать поверхности. В результате атмосфера остаётся довольно стабильной, поскольку в первую очередь нагревается сверху, а не снизу. Та же солнечная энергия, которая достигает полюсов, испаряет метан. Тем самым атмосфера дестабилизируется, возникает конвекция, формируются облака.

Сейчас в сторону Солнца наклонено южное полушарие. Поэтому облачность возникает прежде всего там. Год Титана составляет около 30 земных. Нынче в северном полушарии весна. Авторы предсказывают, что в ближайшую пару лет мы увидим усиление облачности к северу от экватора. Там же прибавится озёр.

Стоит также отметить, что из-за особенностей орбиты лето в северном полушарии Титана длиннее и холоднее, чем на юге. В итоге на севере накапливается больше жидкого метана.