دلیل ایجاد گردباد‌ها در تیتان
مجله علمی ایلیاد - تغییرات موجود در گردبادهای قطبی می‌تواند اثر قابل توجهی بر روی لایه‌های مختلف جو قمر تیتان بگذارد؛ نظیر تداخل در جریان‌های هوای سرد. تحقیقات اخیر نشان‌دهنده‌ی نامتعادل بودن دمای گردبادهای موجود در قمر تیتان است. بررسی‌های اخیر نشان می‌دهد که چرا ساختار شیمیایی جو منحصربهفرد قمر تیتان رفتارهایی متفاوت با آنچه پیش‌بینی شده است از خود نشان می‌دهد.
تیتان، بزرگترین قمر سیاره زحل است که دارای جو بزرگی است، تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که جو این قمر اصلاً رفتارش تطابقی با آنچه که دانشمندان با مدل‌های تئوری پیش‌بینی کرده بودند، ندارد. در طول فصل زمستان، هوای سرد در لایه‌های پایین جو قرار می‌گیرد و هوای گرم در لایه‌های بالا که با جریان یافتن هوای سرد و فشردگی آن، جو قمر تیتان کمی گرم می‌شود. اما جالب اینجا است که قمر تیتان برخلاف تصور ما، سرد است.
یک‌بار گردش تیتان به دور زحل ۲۹ سال زمینی به‌طول می‌انجامد که مثلاً فصل زمستان در این قمر در حدود ۱۰۰ سال طول می‌کشد. پس از چندین سال، کاوشگر کاسینی ناسا که امسال برای آخرین بار اطلاعات مفیدی در خصوص جو زحل به ما داد، چندین بار به نزدیکی قمر تیتان رسید.
داده‌های دریافت شده از این کاوشگر در سال ۲۰۰۹ نشان می‌دهد که ناحیه‌ای از قمر تیتان که در حال شکل‌گیری است، گرم‌تر از نواحی دیگر است. اما در سال ۲۰۱۲ داده‌ها نشان دادند که آن ناحیه، سردتر از نواحی دیگر است نه گرم‌تر. در سال ۲۰۱۵ دمای آن ناحیه در حدود ۱۲۰ درجه‌ی کلوین بوده است. اما دوباره دما در سال‌های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ آن ناحیه افزایش یافت.
محققان دانشگاه برسیتول عقیده بر این داشتند که ترکیب شیمیایی منحصربه‌فردی وجود دارد که موجب یکسان نبودن دما در تمامی نقاط این قمر شده است.
«نیک تینبای»، محقق علوم سیارات در دانشگاه بریستول می‌گوید: «در خصوص سیاره‌های زمین، مریخ و زهره، فرآیند سرد شدن جو آن‌ها به علت گسیل پرتوهای مادون قرمز توسط گازهای دی‌اکسیدکربن موجود در جو سیاره است. گاز دی‌اکسیدکربن به‌خاطر طول عمر زیادی که دارد، در تمامی لایه‌های جو وجود دارد و به ندرت در چرخه‌های شیمیایی جو سیارات حضور دارد. اما با این وجود، در قمر تیتان برهم‌کنش‌های فتوشیمیایی، هیدروکربن‌هایی نظیر اتان و استیلن و همچنین ترکیباتی از نیتروژن نظیر هیدروژن سیانید و سیانو استیلن را به وجود می‌آورند که موجب خنک شدن سیاره می‌گردد.»
نکته‌ای جالب این است که هیدروکربن‌های موجود در قمر تیتان اصلاً در کل جو این قمر پخش نشده‌اند و آشفتگی‌های ناشی از گردبادهای قطبی تنها لایه‌های مختلف جو را در هم مخلوط می‌کند. اینکه هوای سرد به لایه‌های پایین جو می‌آید و هوای گرم به لایه‌های بالا، موجب جمع‌شدن برخی گازهای موجود در جو نظیر دی‌اکسیدکربن در لایه‌های بالایی می‌شود و موجب سرد شدن سریع می‌شود.
بررسی‌های محققان که در نشریه‌ی Nature Communications به چاپ رسید، نشان‌دهنده‌ی وجود هیدروژن سیانید منجمد در ابرهای موجود در لایه‌های جو قطب قمر تیتان است که توسط دوربین کاوشگر کاسینی در سال ۲۰۱۴ به ثبت رسیده است.
آقای تینبای همچنین گفت: «این ویژگی قمر تیتان واقعاً خارق‌العاده است که ساختار شیمیایی منحصربهفرد جو این قمر موجب ایجاد این ویژگی شده است. به‌طور مشابه، سیارات و قمرهای دیگر نیز می‌توانند از این ویژگی برخوردار باشند، به‌شرطی که ابرهای موجود در جو آن‌ها و همچنین ساختار دینامیکی جو آن‌ها شبیه به جو قمر تیتان باشد.»
نوشته: بروکس های
ترجمه: امیرعلی توجه - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: امیرعلی توجه - مجله علمی ایلیاد