«Колеблется как гироскоп»: атмосфера Титана ведет себя странно
Ученые обнаружили странное явление на Титане — крупнейшем спутнике Сатурна. Его плотная оранжевая атмосфера, состоящая из органических веществ, вращается вместе с поверхностью, но делает это под другим углом. Иными словами, ось вращения атмосферы не совпадает с осью вращения самого Титана.
Этот необычный эффект впервые заметили благодаря данным аппарата «Кассини». Он исследовал Сатурн и его спутники с 2004 по 2017 год. Изучая температуру и движение воздуха в атмосфере Титана, специалисты заметили, что ее ось стабильно смещена и направлена не туда, куда ожидалось. Причем наклон оси постоянно меняется вместе с сезонами. На Титане год длится почти 30 земных лет, и за это время угол наклона атмосферы колеблется от 2,5° до 8°.
Это открытие стало неожиданным. Обычно атмосфера планеты или спутника вращается вокруг той же оси, что и сама планета. Атмосфера Титана ведет себя иначе — ее ось смещена на на 120° ± 6° к западу от вектора Титан-Солнце в северное весеннее равноденствие. Причем это направление фиксировано в пространстве, оно не смещается вслед за Солнцем или Сатурном.
Ученые сравнивают такую ситуацию с гироскопом. Гироскоп — это устройство, которое стабилизирует свое положение в пространстве благодаря быстрому вращению вокруг собственной оси. По такому же принципу атмосфера Титана сохраняет положение своей оси в пространстве, даже если сам спутник движется и меняет свое положение относительно Сатурна и Солнца.
Пока исследователи не могут объяснить, что именно вызвало такой странный наклон. Они предполагают, что в прошлом могло произойти событие, которое сдвинуло атмосферу относительно оси спутника. Теперь она поддерживает это смещение. Причины и механизмы этого явления остаются загадкой.
Открытие стало возможным благодаря наблюдениям спектрометра CIRS на борту аппарата «Кассини». Он фиксировал температуру и ветра в атмосфере Титана с высоким разрешением — в четыре раза точнее, чем раньше. Ученые увидели, как меняются ветры и температура в течение почти половины года на Титане. Они обнаружили, что область максимальной температуры не совпадает с полюсом спутника, а смещается со сменой сезонов.
Исследователи также впервые подробно рассмотрели структуру ветров на Титане, которые примерно в 20 раз быстрее вращения поверхности. Оказалось, что помимо мощного зимнего струйного течения, существует еще и более слабое в летнем полушарии. Иногда основной поток воздуха даже временно разделяется на два отдельных течения. Еще одна важная деталь: полярные вихри зимой имеют форму кольца с пустым центром, а не сплошного облака, как считали ранее.
Новая информация особенно пригодится инженерам NASA. В 2030-х годах они отправят к Титану аппарат Dragonfly — роботизированный винтовой дрон. Он будет спускаться сквозь атмосферу, и понимание ее наклона поможет рассчитать маршрут полета и место посадки.
Самое популярное
