Nhờ nhiệm vụ Cassini và tàu thăm dò Huygens, chúng ta đã nhìn thoáng qua một thế giới ẩm ướt khi khoa học nhìn vào mặt trăng Saturn, Titan. Mặc dù thành phần hóa học khác với chúng ta, Titan vẫn có các tính năng tương tự như mây, sương mù, mưa và thậm chí cả hồ. Tuy nhiên, nguồn gốc của những tính năng này đã thực sự được giải thích cho đến tận bây giờ.
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ California (Caltech) đã rất nỗ lực để tạo ra một chương trình máy tính dựa trên các quan sát được tạo ra bởi hình ảnh và radar của Cassini có thể giúp giải thích các kiểu thời tiết Titan và các lớp bề mặt chất lỏng. Một điều kỳ lạ lớn đã được phát hiện vào năm 2009 khi Oded Aharonson, giáo sư khoa học hành tinh Caltech, và nhóm của ông xác nhận các hồ Titan Titan dường như được tập hợp quanh các cực của nó - chủ yếu ở bán cầu bắc so với miền nam - nhưng đó không phải là sự tò mò duy nhất. Các khu vực xung quanh đường xích đạo bị nghi là khô, nhưng tàu thăm dò Huygens cho thấy các khu vực bị cạn kiệt và bốn năm sau đó, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy một hệ thống bão cung cấp độ ẩm. Cần nhiều hơn? Sau đó kiểm tra các đám mây được quan sát bằng kính viễn vọng trên mặt đất. Chúng tập hợp xung quanh các vĩ độ trung và nam trong mùa hè ở bán cầu nam Titan.
Chúng tôi có thể xem trong nhiều năm và thấy hầu như không có gì xảy ra. Đây là tin xấu cho những người đang cố gắng tìm hiểu chu kỳ khí tượng của Titan, vì không chỉ những điều đó xảy ra không thường xuyên, mà chúng ta còn có xu hướng nhớ chúng khi chúng xảy ra, bởi vì không ai muốn lãng phí thời gian trên những chiếc kính thiên văn lớn mà bạn cần nghiên cứu về những đám mây đang và những gì đang xảy ra với họ, nhìn vào những điều không xảy ra, thì ông giải thích Mike Brown thuộc Viện Công nghệ California (Caltech).
Chắc chắn rồi. Các nhà nghiên cứu đã làm việc chăm chỉ trong việc tạo ra các mô hình có thể giải thích các đặc điểm thời tiết kỳ lạ này, nhưng những giải thích như vậy liên quan đến các lý thuyết, chẳng hạn như núi lửa đông lạnh thổi ra hơi metan để tạo ra các đám mây. Tuy nhiên, các kết xuất máy tính mới nhất cơ bản hơn nhiều - các nguyên tắc lưu thông khí quyển. Tap Chúng tôi có một lời giải thích thống nhất cho nhiều đặc điểm được quan sát, theo ông Tapio Schneider, Giáo sư Khoa học và Kỹ thuật Môi trường Frank J. Gilloon. Voi Nó không yêu cầu cryovolcanoes hoặc bất cứ điều gì bí truyền. Schneider, cùng với sinh viên tốt nghiệp Caltech Sonja Graves, cựu sinh viên tốt nghiệp Caltech Emily Schaller (Tiến sĩ 08), và Mike Brown, Giáo sư Richard và Barbara Rosenberg và giáo sư thiên văn học hành tinh, đã công bố phát hiện của họ trong số ra ngày 5 tháng 1 của tạp chí Thiên nhiên.
Tại sao dữ liệu này được thiết lập khác với người tiền nhiệm của nó? Theo Schneider, những mô phỏng mới này có thể tái tạo các mô hình đám mây phù hợp với các quan sát thực tế - ngay dưới sự phân bố của các hồ. Ông Methane có xu hướng thu thập trong các hồ xung quanh các cực vì trung bình ánh sáng mặt trời yếu hơn, ông giải thích. Năng lượng từ mặt trời thường làm bay hơi khí metan lỏng trên bề mặt, nhưng vì ở đó thường có ít ánh sáng mặt trời ở các cực, nên nó dễ dàng hơn cho khí metan ở đó tích tụ thành hồ. Do Titan có quỹ đạo kéo dài, nên nó xa hơn một chút trong mùa hè ở bán cầu bắc cho phép mùa mưa kéo dài hơn và do đó tích tụ các hồ mạnh hơn.
Vậy bão thì sao? Gần xích đạo, Titan rất thú vị - hay là vậy? Ban đầu nó được lý thuyết hóa khu vực này gần giống như sa mạc. Đó là lý do tại sao khi thăm dò Huygens phát hiện ra bằng chứng về sự bỏ chạy, rõ ràng là các mô hình hiện tại có thể sai. Hãy tưởng tượng sự ngạc nhiên khi Schaller, Brown, Schneider, và sau đó là học giả sau tiến sĩ Henry Roe đã phát hiện ra những cơn bão ở khu vực được cho là khô cằn này vào năm 2009! Không ai có thể tìm ra nó và các chương trình đã làm ít hơn là dự đoán một cơn mưa phùn. Với mô hình mới, mưa lớn đã trở thành một khả năng. Cơn mưa rất hiếm khi xảy ra ở vĩ độ thấp. Nhưng khi trời mưa, trời đổ.
Vì vậy, những gì khác làm cho mô hình máy tính thời tiết Titan mới thậm chí còn độc đáo hơn? Lần này, nó chạy trong 135 năm Titan và liên kết các hồ mêtan - và cách phân phối khí mêtan - với bầu khí quyển của nó. Theo nghiên cứu, điều này phù hợp với các quan sát thời tiết Titan hiện tại và sẽ giúp dự đoán những gì có thể nhìn thấy trong những năm tới. Đưa ra những dự đoán có thể kiểm chứng là một cơ hội hiếm có và đẹp đẽ trong ngành khoa học hành tinh, ông Schneider nói. Trong một vài năm, chúng tôi sẽ biết họ đúng hay sai.
Đây chỉ là sự khởi đầu, còn anh ấy nói thêm. Bây giờ chúng ta có một công cụ để làm khoa học mới, và có rất nhiều thứ chúng ta có thể làm và sẽ làm.
Nguồn gốc Câu chuyện: Phát hành Tin tức Viện Công nghệ California. Để đọc thêm: Các nhà khoa học Caltech khám phá những cơn bão ở vùng nhiệt đới của Titan.
