Neue Forschungsergebnisse werfen Licht auf die seltsamen wirbelnden Winde auf Saturns größtem Mond Titan, dessen mysteriöse Wettermuster Astronomen seit Jahrzehnten verblüffen.
Die Antworten können helfen zu erklären, wie das geht Titan Der Mond wurde der einzige, der hereinkam Sonnensystem Forscher sagen, dass es immer noch eine planetenähnliche Atmosphäre beherbergt.
Astronomen wissen seit langem, dass die Jahreszeiten auf Titan – die jeweils etwa 7,5 Erdenjahre dauern – die Winde des Mondes beeinflussen. Aber sie konnten die Geschwindigkeiten dieser Winde nicht bestimmen. Zwei verwandte Studien, die im Abstand von fast 30 Jahren durchgeführt wurden, lieferten widersprüchliche Ergebnisse.
Jetzt greifen Astronomen dieses jahrzehntealte Rätsel mit aktualisierten Teleskopen erneut auf. Die widersprüchlichen Ergebnisse früherer Forschungen könnten auf falsche Annahmen über die Daten oder Einschränkungen des Instruments zurückzuführen sein, oder es könnte etwas Grundlegendes geben, das wir nicht verstehen, sagte Elliot Young, leitender Wissenschaftler am Southwest Research Institute in Texas, in einem Papier. Stellungnahme (Öffnet in einem neuen Tab).
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Titan hat eine dichte, smogähnliche Atmosphäre bis zu 600 km in den Weltraum, die zu 95 % aus Stickstoff mit einer Prise organischer Moleküle besteht. Winde umhüllen ihn an nur einem Tag auf dem Mond und tragen wiederholt warme Luftströme aus geringer Höhe zu den Polen des Mondes, als würde er auf das blasen, was die NASA nennt Hochgeschwindigkeits-Förderband.
1989, Astronomen gefunden Titans Winde sind in der Nähe des Äquators am langsamsten und in mittleren Breiten sowohl auf der Nord- als auch auf der Südhalbkugel am schnellsten. Dies wurde dank einer zufälligen Ausrichtung eines Sterns hinter Titan enthüllt, die es Astronomen ermöglichte, zu untersuchen, wie das schwache Licht des Sterns durch die Mondatmosphäre gefiltert wurde, und ihnen dabei half, Windgeschwindigkeiten zu erklären.
Im Jahr 2016 untersuchte ein Team mit verschiedenen bodengestützten Teleskopen, wie Licht von Partikeln in der Atmosphäre übertragen wird mit der wechselnden Windgeschwindigkeit verändert und Wegbeschreibungen. ergibt sich aus dieser Methode RückwärtserkennungDie Winde waren in der Nähe des Äquators von Titan am schnellsten und in niedrigen Breiten am langsamsten.
Da zwischen den beiden Beobachtungsreihen eine Lücke von fast drei Jahrzehnten liegt, glauben Astronomen, dass die unterschiedlichen Jahreszeiten auf Titan zu großen Windänderungen zwischen den beiden Beobachtungen geführt haben könnten. Die Astronomen sagten, dass die Forschung von 1989 auch Winde untersuchte, die in den mittleren Schichten der Mondatmosphäre zirkulieren, während neuere Forschungen sich auf Winde in den oberen Schichten konzentrierten, was auch den Unterschied in den Windgeschwindigkeiten erklären könnte.
„genau wie Land„Die Winde auf Titan sind in verschiedenen Höhen unterschiedlich und ändern sich auch mit den Jahreszeiten“, sagte Juan Laura, Assistenzprofessor für Erd- und Planetenwissenschaften an der Yale University, in einer E-Mail an Space.com. Beides erklärt wahrscheinlich, warum die Beobachtungen nicht ganz übereinstimmen.“
Um dieser Diskrepanz auf den Grund zu gehen, sammelte eine Gruppe von Wissenschaftlern neue Daten über Titans Winde, indem sie beide Methoden gleichzeitig verwendeten. Letztes Jahr benutzte das Team acht Teleskope in den Vereinigten Staaten und Südamerika, um zwei mögliche Ausrichtungen von Erde, Titan und entfernten hellen Sternen zu beobachten.
Im September 2022 wurden vier Teleskope auf Hawaii – darunter die Infrared Telescope Facility und die NASA Keck-Observatorium – Beobachten Sie den Stern 2MASS 21312124-1602427, der sich hinter Titan anschleicht. Im November desselben Jahres glitt ein anderer Stern namens 2MASS 21292356-1611056 hinter Titan herein. Daten von diesem Ereignis wurden von vier anderen Teleskopen in Chile gesammelt, inkl Ein sehr großes Teleskop und das Die Atacama-Gruppe ist Millimeter/Meter groß (Alma).
Das Team vergleicht noch Daten aus beiden Beobachtungen und erwartet, dass die Ergebnisse noch in diesem Jahr vorliegen. Bisher zeigen ALMA-Beobachtungen bereits Hinweise auf schnelle Winde parallel zum Äquator von Titan, so Martin Cordiner, ein Forscher für Planetenwissenschaften am Goddard Space Flight Center der NASA in Maryland, dessen Team diese Diskrepanz erstmals im Jahr 2021 identifizierte, so Space.com. org.
Die Forscher hinter der neuesten Studie sagten, sie seien gerade rechtzeitig gekommen, um wertvolle Daten über Titans Winde vor dem nördlichen Herbstäquinoktium von 2025 zu erfassen, wenn die beiden Mondhemisphären kurzzeitig das gleiche Sonnenlicht erhalten, bevor sich die nördliche Hemisphäre direkt der Sonne zuwendet. Während dieser Zeit werden die Winde auf Titan die Richtung umkehren und beginnen, von Norden nach Süden zu fließen – eine Änderung Es entstanden starke Staubstürme (Öffnet in einem neuen Tab) In der Vergangenheit, so die Zeitschrift Nature.
„Titan ist in vielerlei Hinsicht überraschend erdähnlich, aber es ist auch seltsam und oft überraschend – die Aufregung, die sich auf einzelne Phänomene bezieht, während wir sie beobachten, ist für mich eines der lustigen Dinge an dieser Forschung“, sagte Laura Space- Profund.org. .
