Trong chuyến bay Titan năm 2006, tàu thăm dò vũ trụ Cassini đã chụp được một số hình ảnh chi tiết nhất về mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ. Điều thú vị là, những đám mây này có sự tương đồng mạnh mẽ với những tầng được nhìn thấy trong tầng bình lưu cực của riêng Trái đất.
Tuy nhiên, không giống như Earth Trái đất, những đám mây này được cấu tạo hoàn toàn từ metan và etan lỏng. Với Titan nhiệt độ cực thấp - âm 185 ° C (-300 ° F) - không có gì đáng ngạc nhiên khi một bầu khí hydrocarbon lỏng dày đặc như vậy tồn tại hoặc biển metan bao phủ hành tinh.
Tuy nhiên, điều đáng ngạc nhiên là thực tế là các tinh thể metan cũng tồn tại trong bầu khí quyển này. Tám năm sau khi những bức ảnh về cực bắc Titan Titan được chụp, các nhà thiên văn học đã kết luận rằng khu vực này cũng chứa một lượng băng metan.
Carrie Anderson, một nhà khoa học tham gia Cassini tại Trung tâm bay không gian NASA God Goddard ở Greenbelt, Maryland, và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết, ý tưởng cho rằng các đám mây mêtan có thể hình thành cao như vậy trên Titan là hoàn toàn mới. Không ai coi điều đó là có thể trước đây.
Các đám mây tầng bình lưu khác đã được xác định trên Titan, bao gồm các đám mây ethane - một hóa chất được hình thành sau khi khí metan bị phá vỡ. Các đám mây tinh tế của cyanoacetylene và hydro cyanide, hình thành từ các phản ứng của sản phẩm phụ metan với các phân tử nitơ, cũng đã được tìm thấy ở đó.
Nhưng những đám mây khí metan đóng băng được cho là không thể xảy ra trong tầng bình lưu Titan. Bởi vì tầng đối lưu bẫy hầu hết độ ẩm, các đám mây tầng bình lưu đòi hỏi cực lạnh. Ngay cả nhiệt độ tầng bình lưu âm 203 ° C (-333 ° F), được quan sát bởi Cassini ở phía nam xích đạo, cũng không đủ lạnh để cho phép khí metan ở vùng khí quyển này ngưng tụ thành băng.
Điều mà Anderson và đồng tác giả Goddard của cô, Robert Samuelson, lưu ý là nhiệt độ trong tầng bình lưu thấp hơn Titan Titan không giống nhau ở mọi vĩ độ. Điều này dựa trên dữ liệu được lấy từ Máy quang phổ hồng ngoại hỗn hợp Cassini, và thiết bị khoa học vô tuyến của tàu vũ trụ, cho thấy nhiệt độ cao gần cực bắc lạnh hơn nhiều so với phía nam xích đạo.
Nó chỉ ra rằng sự chênh lệch nhiệt độ này - nhiều như 6 ° C (11 ° F) - là quá đủ để tạo ra băng metan.
Các quan sát khác được tạo ra từ hệ thống đám mây Titan, ủng hộ kết luận này, chẳng hạn như cách các khu vực nhất định xuất hiện dày đặc hơn các khu vực khác và các hạt lớn hơn được phát hiện có kích thước phù hợp với băng metan. Họ cũng xác nhận rằng lượng khí mêtan dự kiến - 1,5%, đủ để hình thành các hạt băng - có mặt trong tầng bình lưu phân cực thấp hơn.
Hơn nữa, quan sát xác nhận một số mô hình nhất định về cách khí quyển Titan Titan được cho là hoạt động.
Theo mô hình này, Titan có mô hình lưu thông toàn cầu, trong đó không khí ấm áp ở bán cầu mùa hè bốc lên từ bề mặt và đi vào tầng bình lưu, từ từ tiến về cực mùa đông. Ở đó, khối không khí chìm xuống, làm mát khi nó hạ xuống, cho phép các đám mây metan tầng bình lưu hình thành.
Michael Flasar, nhà khoa học Goddard, nhà nghiên cứu chính của Goddard, nhà nghiên cứu chính của Goddard, cho biết, Michael Cassas đã liên tục thu thập bằng chứng về mô hình lưu thông toàn cầu này và việc xác định đám mây metan mới này là một chỉ báo mạnh mẽ khác cho thấy quá trình này hoạt động theo cách chúng ta nghĩ. Máy quang phổ (CIRS).
Giống như các đám mây tầng bình lưu Trái đất, đám mây khí mê tan Titan Titan nằm gần cực mùa đông, trên 65 độ vĩ bắc. Anderson và Samuelson ước tính rằng loại hệ thống đám mây này - mà họ gọi là các đám mây mêtan gây ra sụt lún (hay gọi tắt là SIMC) - có thể phát triển từ 30.000 đến 50.000 mét (98.000 đến 164.000 feet) trên độ cao so với bề mặt Titan Titan.
Scott Titan tiếp tục ngạc nhiên với các quá trình tự nhiên tương tự như trên Trái đất, nhưng liên quan đến các vật liệu khác với nước quen thuộc của chúng tôi, ông Scott Edgington, nhà khoa học dự án Cassini tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA (JPL) ở Pasadena, California cho biết. Khi chúng ta tiếp cận miền đông nam trên Titan, chúng ta sẽ khám phá thêm về cách các quá trình hình thành đám mây này có thể thay đổi theo mùa.
Kết quả của nghiên cứu này có sẵn trực tuyến trong số tháng 11 của Icarus.
