Titan, de grootste maan van Saturnus, is in sommige opzichten de meest aardachtige wereld in het zonnestelsel, met een dikke stikstofatmosfeer, regen, rivieren, meren en zeeën. Er kan echter ook een vloeibare water-ammoniak-oceaan onder het oppervlak zijn. Nu suggereert nieuw onderzoek dat Titan ook op een andere manier op de aarde lijkt, met een gelaagde lagere atmosfeer die vergelijkbaar is met de onze.
Het is al lang bekend dat Titan een dichte atmosfeer heeft; je kunt het oppervlak niet eens zien vanwege een dikke smogachtige bovenste waas bestaande uit koolwaterstoffen. Het blijkt dat de lagere atmosfeer twee verschillende lagen heeft; de onderste laag staat, net als op aarde, bekend als de grenslaag, die de meeste invloed heeft op klimaat en weer.
Er was veel onzekerheid over de aard van de lagere atmosfeer van Titan, dus wetenschappers ontwikkelden een 3D-klimaatmodel om die vragen te beantwoorden - eerdere gegevens van Voyager 1, Cassini en Huygens hadden tot tegenstrijdige resultaten geleid. Dit was grotendeels te wijten aan het feit dat de lagere atmosfeer niet direct kan worden waargenomen vanwege de ondoorzichtige bovenste atmosfeer. Het nieuwe klimaatmodel laat zien dat er twee onderste lagen zijn die zowel van elkaar als van de bovenste atmosfeer verschillen. De onderste grenslaag is ongeveer 800 meter (2600 voet) dik, terwijl de volgende laag ongeveer 2 kilometer (1,2 mijl) diep is.
Volgens Paulo Penteado van het Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Science van de Universiteit van São Paulo in Brazilië: “Het meest interessante punt is dat hun model de aanwezigheid van twee verschillende grenzen laat zien, de onderste veroorzaakt door de dagelijkse verwarming en koeling van het oppervlak - en varieert in hoogte gedurende de dag - en de hogere veroorzaakt door de seizoensgebonden verandering in de wereldwijde luchtcirculatie. ”
Benjamin Charnay van het Franse Nationale Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek (CNRS) in Parijs en hoofdauteur van de studie, voegt eraan toe: “Deze ongekende organisatie van de grenslaag heeft verschillende gevolgen. Het regelt de luchtcirculatie en windpatronen in de lagere atmosfeer; het regelt de grootte en afstand van duinen op Titan; het kan de vorming van grenslaagwolken (van methaan op Titan) impliceren. Dergelijke wolken lijken te zijn waargenomen maar niet verklaard. '
Deze verschillen zijn verrassend, omdat Titan veel minder zonne-energie van de zon ontvangt dan de aarde. Deze zonne-isolatie, die temperatuurschommelingen in de atmosfeer bepaalt, is op Titan 1000 keer zwakker dan op aarde. Zo'n dynamische sfeer op Titan was onverwacht, maar het kan aanwijzingen bevatten over de vorming van onze eigen atmosfeer. Dit kan ook worden geëxtrapoleerd naar exoplaneten; als een kleinere wereld zo ver van de zon onverwachte aardachtige omstandigheden kan hebben, hoeveel exoplaneten zouden er nu ook door duizenden worden ontdekt?
De bevindingen zijn gepubliceerd in het nummer van 15 januari 2012 van Nature Geoscience.
Van het abstract:
"We concluderen dat de troposfeer van Titan goed gestructureerd is, met twee grenslagen die windpatronen, duinafstanden en wolkenvorming op lage hoogte regelen."
Het abstract en het artikel zijn hier. Het volledige artikel is beschikbaar voor US $ 18,00 of met een abonnement op Nature Geoscience.
