Imágenes en falso color de Titán obtenidas por el espectrómetro de mapeo visual infrarrojo Cassini-Huygens. Crédito de imagen: haga clic para ampliar
Utilizando observaciones recientes de Cassini, Huygens y basadas en la Tierra, los científicos han podido crear un modelo de computadora que explica la formación de varios tipos de nubes de etano y metano en Titán.
Recientemente se han observado nubes en Titán, la luna más grande de Saturno, a través de la espesa bruma, utilizando espectroscopía de infrarrojo cercano e imágenes del polo sur y las regiones templadas cerca de 40? Sur. Las observaciones recientes de los telescopios terrestres y la nave espacial Cassini de la NASA / ESA / ASI ahora proporcionan una idea de la climatología de las nubes.
Un equipo europeo, dirigido por Pascal Rannou del Servicio de Aeronáutica, IPSL Universite de Versailles-St-Quentin, Francia, ha desarrollado un modelo de circulación general que combina la dinámica, la neblina y la física de las nubes para estudiar el clima de Titán y nos permite comprender cómo Se producen las principales características de la nube que se observan.
Este modelo climático también permite a los científicos predecir la distribución de nubes para el año Titán completo (30 años terrestres), y especialmente en los próximos años de observaciones de Cassini.
Las misiones Voyager de principios de la década de 1980 dieron los primeros indicios de nubes de condensado en Titán. Debido a las bajas temperaturas en la atmósfera de la luna (tropopausa), se asumió que la mayoría de los químicos orgánicos formados en la atmósfera superior por la fotoquímica se condensarían en nubes mientras se hundía. Se creía que el metano también se condensaría a grandes altitudes, tras haber sido transportado desde la superficie.
Desde entonces, se crearon varios modelos unidimensionales de la atmósfera de Titán, incluidos modelos sofisticados de microfísica, para predecir la formación de gotas de etano y metano. Del mismo modo, el ciclo de metano se había estudiado por separado en un modelo de circulación, pero sin microfísica de nubes.
Estos estudios generalmente encontraron que las nubes de metano podrían activarse cuando las parcelas de aire se enfriaban mientras se movía hacia arriba o desde el ecuador al polo. Sin embargo, estos modelos apenas capturaron los detalles finos de los ciclos de las nubes de metano y etano.
Lo que ha hecho el equipo de Rannou es combinar un modelo microfísico en la nube en un modelo de circulación general. El equipo ahora puede identificar y explicar la formación de varios tipos de nubes de etano y metano, incluidas las nubes esporádicas y del polo sur en las regiones templadas, especialmente a 40? S en el hemisferio veraniego.
Los científicos descubrieron que las propiedades físicas predichas de las nubes en su modelo coincidían bien con las observaciones recientes. Las nubes de metano que se han observado hasta la fecha aparecen en lugares donde se predicen movimientos aéreos ascendentes en su modelo.
La nube polar sur observada aparece en la parte superior de una "célula Hadley" particular, o masa de aire que circula verticalmente, exactamente donde se predijo en el polo sur a una altitud de alrededor de 20-30 kilómetros.
¿Las nubes recurrentes grandes de zona (dirección longitudinal) a 40? S y las nubes lineales y discretas que aparecen en las latitudes más bajas también están correlacionadas con la parte ascendente de una celda de circulación similar en la troposfera, mientras que las nubes más pequeñas en latitudes bajas, similares a las nubes lineales y discretas ya observadas por Cassini, son producidas por procesos de mezcla.
“Las nubes en nuestro modelo de circulación están necesariamente simplificadas en relación con las nubes reales, sin embargo, las características principales de la nube predicen encontrar una contraparte en la realidad.
"Consistentemente, nuestro modelo produce nubes en lugares donde las nubes se observan realmente, pero también predice nubes que aún no se han observado", dijo Pascal Rannou.
El patrón de nubes de Titán parece ser similar al de los patrones de nubes principales en la Tierra y Marte. Las nubes desconcertantes a los 40? S son producidos por la rama ascendente de una célula de Hadley, exactamente como las nubes tropicales se encuentran en la Zona de Convergencia Intertropical (ITCZ), como en la Tierra y Marte.
Las nubes polares, producidas por "células polares", son similares a las producidas en las latitudes medias de la Tierra. Por otro lado, las nubes solo aparecen en algunas longitudes. Esta es una característica específica de las nubes Titán, y puede deberse a un efecto de marea de Saturno. El origen dinámico de la distribución de la nube en Titán es fácil de probar.
La predicción de nubosidad para los próximos años se comparará con las observaciones realizadas por Cassini y los telescopios terrestres. Los eventos específicos definitivamente demostrarán el papel de la circulación en la distribución en la nube.
Fuente original: Portal de la ESA
