Sử dụng quang học thích ứng trên kính viễn vọng Gemini North và Keck 2 trên Mauna Kea, Hawai Muffi, một nhóm nghiên cứu ở Hoa Kỳ đã phát hiện ra một hiện tượng mới trong bầu khí quyển của mặt trăng Titan lớn nhất của Sao Thổ.
Không giống như các quan sát trước đây cho thấy các cơn bão ở cực nam, những hình ảnh mới này cho thấy các nhiễu loạn khí quyển ở vĩ độ trung bình ôn đới của Titan - khoảng một nửa giữa xích đạo và các cực. Giải thích về hoạt động bất ngờ đã được chứng minh là khó khăn và nhóm nghiên cứu suy đoán rằng các cơn bão có thể được điều khiển bởi bất cứ điều gì từ các sự kiện bề mặt ngắn hạn đến sự dịch chuyển trong các kiểu gió toàn cầu.
? Chúng tôi đã may mắn bắt được những đám mây ở giữa vĩ độ mới này khi chúng xuất hiện lần đầu tiên vào đầu năm 2004, Trưởng nhóm nghiên cứu Henry Roe (Viện Công nghệ California) cho biết. Chúng tôi chưa chắc chắn cách thức hình thành của chúng được kích hoạt. Các quan sát liên tục trong vài năm tới sẽ cho chúng ta biết liệu những đám mây này là kết quả của sự thay đổi theo mùa trong các kiểu thời tiết hay một hiện tượng liên quan đến bề mặt.
Nguyên nhân của những cơn bão này có thể bao gồm các hoạt động làm xáo trộn bầu khí quyển từ bề mặt. Có thể là các mạch nước khí mêtan? đang sản xuất bia từ bên dưới, hoặc một điểm ấm áp trên bề mặt Titan đang làm nóng bầu khí quyển. Cryovolcanism - hoạt động núi lửa phun ra hỗn hợp băng giá của hóa chất - cũng được đề xuất là một cơ chế có thể gây xáo trộn. Cũng có thể là những cơn bão được điều khiển bởi sự dịch chuyển theo mùa trong những cơn gió toàn cầu lưu thông trong bầu khí quyển phía trên. Gợi ý về những gì đang xảy ra trên thế giới lạnh lẽo này có thể thu được khi tàu thăm dò Huygens từ nhiệm vụ Cassini rơi xuống bầu khí quyển Titan vào giữa tháng 1 năm 2005.
Các quan sát của Gemini-Keck II là kết quả của sự sẵn có của kính thiên văn và thời gian tốt. Theo nhà khoa học Gemini Chad Trujillo, mô hình thời tiết của Titan có thể ổn định trong nhiều tháng, chỉ thỉnh thoảng có những hoạt động bất thường như những đặc điểm khí quyển được phát hiện gần đây. Cơ hội nắm bắt những sự cố như vậy phụ thuộc phần lớn vào sự sẵn có của lịch trình linh hoạt như được sử dụng tại Gemini. Lịch trình linh hoạt này rất quan trọng đối với các nghiên cứu khí tượng Titan,? anh nói. ? Hãy tưởng tượng sẽ khó đến mức nào để hiểu được các hiện tượng khí tượng đa dạng của Trái đất nếu bạn chỉ nhìn thấy một bản tin thời tiết vài đêm mỗi năm.
Giống như Trái đất, Titan được bao quanh bởi một bầu không khí dày chủ yếu là nitơ. Các điều kiện trên Trái đất cho phép nước tồn tại ở trạng thái lỏng, rắn hoặc hơi, tùy thuộc vào nhiệt độ và áp suất cục bộ. Sự thay đổi pha của nước giữa các trạng thái này là một yếu tố quan trọng trong sự hình thành thời tiết trong khí quyển của chúng ta. Bầu khí quyển Titan Titan lạnh đến nỗi bất kỳ nước nào cũng đông cứng, nhưng điều kiện là khí mêtan có thể di chuyển giữa các trạng thái lỏng, rắn và khí. Điều này dẫn đến một chu kỳ khí tượng mêtan trên Titan tương tự như chu kỳ thời tiết dựa trên nước trên Trái đất.
Giống như trên Trái đất, sưởi ấm mặt trời theo mùa có thể thúc đẩy hoạt động khí quyển trên Titan và đây có thể là cơ chế đằng sau các đám mây cực nam quan sát trước đó. Tuy nhiên, sự hình thành đám mây vĩ độ ôn đới mới không thể được giải thích bằng cùng một quá trình gia nhiệt mặt trời Nếu sự dịch chuyển tuần hoàn theo mùa gây ra các đặc điểm mới được phát hiện, nhóm nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng chúng sẽ trôi về phía bắc trong vài năm tới khi năm Titan tiến triển mùa hè miền Nam và vào mùa thu. Nếu nó được gây ra bởi những thay đổi địa chất, chẳng hạn như mạch nước mêtan hay một địa chất? tại chỗ trên bề mặt, tính năng này phải ở vĩ độ 40 độ quan sát được khi hoạt động bề mặt thúc đẩy sự thay đổi trong sự đối lưu khí quyển và sự hình thành đám mây metan. Sự hình thành bão tiếp tục sẽ dễ dàng phân biệt trong các quan sát trên mặt đất trong tương lai bằng cách sử dụng kính viễn vọng kích hoạt quang học Gemini, Keck và quang học thích ứng khác.
? Sử dụng quang học thích nghi từ Trái đất cho phép chúng ta thấy những thứ mà chỉ vài năm trước sẽ vô hình ,? Nhà khoa học Keck Antonin Bouchez nói. Những quan sát này cho thấy các kính viễn vọng trên mặt đất là sự bổ sung hoàn hảo cho các sứ mệnh không gian như Cassini.
Nghiên cứu này được lên kế hoạch xuất bản trong số ra ngày 1 tháng 1 năm 2005 của Tạp chí Vật lý thiên văn.
Nguồn gốc: Gemini News phát hành
