spacebg covers

Облаци от замръзнал метан високо в атмосферата на Титан
Мисия: Cassini–Huygens


Увеличаване Това изображение е от спектрометъра на Касини и то показва грандиозна високо разположена облачна система достигаща до ширина 62 градуса над северния полюс. Изображението е направено от 90 000 км разстояние на 29-ти декември, 2006 год. Изследвания до момента са показали, че облачността се дължи на много малки ледени кристалчета разнообразни въглеводороди, но сега, учените започват да засичат, че там плуват и облаци от замръзнал метан, което е изненада. Image Credit: NASA/JPL/University of Arizona/LPGNantes

 

Касини е наблюдавал неочаквани облаци от замръзнал метан много високо над северния полюс. Тази облаци са част от зимната полярна шапка на луната, но изненадата е, че те са от метан.

Досегашното мнение е, че облаци от метан не могат да се формират толкова високо в атмосферата. Тяхното обичайно местопребиваване е в тропосферата на луната, която е най-ниския слой от атмосферата. Там облаците са подобни на облаците, които са източника на дъжд и сняг на Земята и те се образуват от циклите на изпарения и кондензаци на водата. На Титан обаче, работния флуид е метан а не водна пара.

На Земята, над северния и южния полюс, също се образуват облаци в стратосферата. Това е атмосферния слой на височина от 15 до 25 км, което е доста над височината, на която обикновено летят самолетите. Тези облаци са доста редки и те не се формират, докато температурата не падне до минус 78 градуса по Целзий.

На Титан, вместо водна пара, съществува метан и други по-тежки въглеводороди, които изискват значително по-ниски температури за да кристализират в разредената среда на стратосферата. На тези височини отдавна са идентифицирали много фини или дифузни облаци от етан, цианоацетилен и водороден цианид, които вещества са продукти от реакциите на метана с азотните молекули.

Но облаци от метан се смята че са много малко вероятни, защото те изискват много силен студ. Дори смразяващата температура на статосферата, минус 203 градуса по Целзий, установена от Касини, не е достатъчна за да даде възможност на оскъдното съдържание на метан в този район на атмосферата, да кондензира в лед.

Но по-задълбоченото изследване от инфрачервения спектрометър, както и проведените радиоексперименти показват, че температурата на долната стратосфера в близост до северния полюс е с около 6 градуса по-студена отколкото над южния полюс. Изглежда, че тази още по-ниска температура е достатъчна за да се формират наблюдаваните метанови облаци.

Първоначалните данни всъщност са били че облаците са съставени от много малки ледени кристалчета етан, но по-късни наблюдения разкриват по-големи кристалчета от метанов лед, които плуват в долната част на северната полярна стратосфера.

Механизмът за формиране на тези високи облаци е различен от този, който е отговорен за случващото се в тропосферата. Титан притежава глобален модел на движение на въздушните маси. Топлия въздух през лятното полукълбо се издига от повърхността и навлиза в стратосферата. Там бавно поема пътя си към студения зимен полюс. Когато достигне полярните райони, въздушната маса потъва обратно надолу защото се охлажда и това позволява метановите стратосферни облаци да се формират.

Касини постоянно събира доказателства за този глобален модел и откриването на този нов метанов облак всъщност е силен индикатор, че процесът работи точно по този начин. Облакът е много високо - от 30 до 50 км височина над повърхността и той е поредното нещо с което Титан се доближава до Земята. Там протичат същите естествени процеси, като на нашата планета, но материалите са доста различни от познатата ни вода. С приближаването на южната зима, очакванията са, подобни атмосферни структури да зачестят, които са нещо като предвестник на очакваната миграция на повърхностните въглеводороди от севера, далеч на юг.

Увеличаване Това е полярен стратосферен облак на Земята. Credit: NASA/GSFC/Mark Schoeberl

Увеличаване Накрая нещо интересно, Касини е заснел една малка синя точка, но за разлика от историческата снимка на "Вояджер 2", това не е Земята а Уран. Изображението е представено в естествени цветове и заради метана в атмосферата на газовия гигант, той изглежда син за нашите очи. Яркостта на планетата е усилена 4.5 пъти за да стане по-лесно видима. Уран е бил на около 28,6 астрономически единици от Касини и Сатурн, когато фотоапарата на кораба го е щтракнал, на 19 юли, 2013 год. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute


  • 1878
  • 0
  • Oct 29, 2014

Коментар
Подобни публикации