تغطية شاملة

تيتان (6) – السحب

تتيح المراقبة لعدة سنوات فهم توزيع السحب في المواسم المختلفة

الصيف في نصف الكرة الشمالي لتيتان، تتناثر السحب على ارتفاعات عالية. الصورة: المركبة الفضائية كاسيني التابعة لناسا
الصيف في نصف الكرة الشمالي لتيتان، تتناثر السحب على ارتفاعات عالية. الصورة: المركبة الفضائية كاسيني التابعة لناسا

يمكن رؤية العديد من سحب تيتان في صور الأشعة تحت الحمراء. وهي تتشكل وتتحرك مثل تلك الموجودة على الأرض، وإن كان بمعدل أبطأ. في الملاحظات التي استمرت 3.5. السنوات من يوليو 2004 إلى ديسمبر 2007 شوهدت أكثر من 200 سحابة. وتتوافق طريقة توزيعها حول تيتان مع ما تم افتراضه في النماذج المختلفة (١). والفرق بين هذه السحب وسحب الأرض هو أن حركتها لا توازي الفصول تماما. ربما كان تيتان أكثر سخونة ورطوبة في أوائل الخريف مما كان متوقعا. وفي عام 1، ومع نهاية فصل الصيف في نصف الكرة الجنوبي، شوهدت سحب كثيفة فوق القطب الجنوبي (2004). منذ عام 2، أصبحت مراقبة السحب القطبية الجنوبية محدودة أكثر. وبعد عام من الاعتدال (وهو الوقت الذي تكون فيه الشمس فوق خط استواء زحل وأقماره) والذي يحدث مرة كل 2005 سنة، شوهدت السحب في منطقة واسعة بالقرب من خط الاستواء (15).

وفي عام 2007، تم اكتشاف سحابة كبيرة شرق بحر كراكن ماري. وعندما تكون هذه البحيرة في ميلو تصل مساحتها إلى 400,000 ألف كيلومتر مربع. وقد تم بالفعل ملاحظة سحب إضافية، لكن بحسب تقييم الباحثين، حتى لو لم تكن هذه السحب مرتبطة بشكل مباشر بالبحيرات والبحار، يبدو أن اكتشاف هذه السحب ذات التردد العالي عند خطوط العرض العالية في نصف الكرة الشمالي يرتبط بالحجم الكبير انفجار غاز الميثان على الارض في هذه المنطقة (4).

وتظهر الصور التي التقطت بين مايو 2008 وديسمبر 2009 اختفاء السحب فوق القطب الشمالي. في إحدى هذه الصور، تظهر السحب في S 0 40 حتى بعد استمرار نشاط الاعتدال. وكانت المرة الأولى التي شوهدت فيها السحب في هذه المنطقة خلال فصل الصيف في نصف الكرة الجنوبي. شهد اعتدال أغسطس 2009 نفسه تغيرات موسمية حيث انتقل تيتان من الصيف في نصف الكرة الجنوبي إلى الربيع في نصف الكرة الشمالي. خلال 6 سنوات من الرصد، شاهدت كاسيني مجموعات من السحب في 3 مناطق عند خطوط عرض مختلفة - سحب كبيرة في القطب الشمالي، وبقع من السحب في نصف الكرة الجنوبي وشريط ضيق في خط عرض S 0 40. ولاحظ الباحثون علامات التغيرات الموسمية على تيتان. اختفت الغيوم في القطب الجنوبي قبل فترة وجيزة من الاعتدال، وأصبحت السحب في نصف الكرة الشمالي أقل كثافة. كانت هذه التغييرات متوافقة مع النماذج التي تنبأت بالتغيرات الموسمية من نصف الكرة الأرضية إلى الآخر خلال فصل الشتاء في نصف الكرة الشمالي، وفي طبقة التروبوسفير لتيتان، تشكلت سحب الإيثان في القطب الشمالي. مصدر هذه السحب هو تدفق الإيثان والهباء الجوي من ارتفاع عالٍ جدًا - الستراتوسفير. في نصف الكرة الجنوبي. وتتعزز غازات الغلاف الجوي بغاز الميثان الذي يصعد من الأرض ويشكل سحبا في خطوط العرض المتوسطة والعالية (5).

لمدة عامين ونصف، ستراقب تيتان باستخدام التلسكوبات الأرضية. تم إجراء هذه الملاحظات منذ منتصف الربيع وحتى قرب نهاية هذا الموسم في نصف الكرة الشمالي. خلال هذه الفترة شوهدت سحب قليلة في الغلاف الجوي. في 13.4.2008 كانت هناك زيادة كبيرة في نشاط السحابة. وفي ليالي المراقبة التي تمت بعد هذا التاريخ، بدأ نظام السحب في التطور عند خط العرض S 0 30. وبعد بضعة أيام، بدأت السحب الإضافية في الظهور فوق المناطق الاستوائية وفوق القطب الجنوبي. في هذا الوقت من العام، لا ينبغي أن تكون هناك أي غيوم في هذا القطب. وكان الاستنتاج هو أن السحب يمكن أن تتشكل في أي مكان. دون أي ارتباط بالنماذج التي فكروا بها. على تيتان، يمكن لعاصفة في مكان ما أن تتسبب في تشكل السحب والعواصف في مكان آخر. يمكن تفسير مسار تشكل القنوات والمنخفضات في القاع (قاع المجرى) في صحراء تيتان الاستوائية عن طريق هطول أمطار غزيرة في فترات زمنية قصيرة ولكن بكثافة قوية للغاية، كما هو الحال في المسار التضاريسي في جنوب غرب تيتان. الولايات المتحدة الأمريكية (6).

ظاهرة تكون السحب في مكان واحد والتي يمكن أن تسبب تكون السحب في مكان واحد معروفة في الدولة واسمها الترابطات الجوية (الغلاف الجوي) وتتكون عن طريق موجات روسبي (7) وهذه الموجات هي ينشأ عندما يتحرك الهواء من القطب نحو خط الاستواء وفي نفس الوقت يتحرك الهواء الاستوائي نحو القطب. وبسبب اختلاف درجات الحرارة بين خط الاستواء والقطبين الناتج عن وصول الإشعاع الشمسي إليهما، ينتقل الهواء من خطوط العرض المنخفضة إلى خطوط العرض العالية.

في بداية عام 2011، تم الإبلاغ عن وجود سحب رقيقة (سحب ناعمة) مكونة من جزيئات الجليد وتشبه السحب الرقيقة على الأرض. على عكس الضباب البني لتيتان، تبدو السحب الرقيقة مثل اللؤلؤ الأبيض من الثلج الطازج. هذه السحب على ارتفاع أعلى من السحب التي لوحظت في وقت سابق. كما أنها أرق. يتم تكوين السحب ككل على ارتفاعات عالية، وهي الأماكن التي يتحلل فيها جزء من غاز الميثان ويشكل الإيثان وغيره من الهيدروكربونات أو يتحد مع النيتروجين ويشكل مواد تسمى النتريل. وتتراكم هذه الكمية الكبيرة من المواد إلى الكمية المناسبة لتكوين السحب.

يتم إنشاء درجة الحرارة المنخفضة الضرورية لتكوين السحابة في أعماق الغلاف الجوي. ويعتقد أن المركبات المختلفة تتحرك إلى الأسفل بواسطة تيار مستمر من الغاز القادم من القطب. من نصف الكرة الدافئ نحو القطب المقابل، حيث يكون أكثر برودة ويغوص. تأخذ أنماط الدوران هذه كمية كبيرة من الغاز من نصف الكرة الدافئ لقياس عدم استقرار الغلاف الجوي. ينقل تدفق الغاز هذا المزيد من السحب إلى نصف الكرة الأكثر برودة. كلما كان الهواء باردا كلما تكثفت كمية أكبر من الغاز، وعند هذا الارتفاع من السحب تتدفق كمية إضافية من الغاز، وفي نصف الكرة الجنوبي تم إجراء القياسات في 3 مواقع عند خط عرض S0 وعلى جانبي خط الاستواء عند N 58 0 و S 15 0 مما يجعل من الممكن التعرف على السحب في هذه الأماكن، وأكدت القياسات الفرضية القائلة بأن كمية السحب في نصف الكرة الشمالي أكبر بثلاث مرات منها في نصف الكرة الجنوبي (15).

يمكن للعواصف الكبيرة، بما في ذلك العاصفة على شكل سهم، أن تزيد من كمية الأمطار بشكل كبير جدًا. يمكن أن تصل كمية الأمطار إلى 20 ضعف متوسط ​​هطول الأمطار الموسمي (9). يمنع بياض تيتان الكبير الكثير من إشعاع الشمس من الوصول إلى الأرض. ونتيجة لذلك، يكون الغلاف الجوي أكثر استقرارًا لأنه يسخن من الأعلى أكثر من الأرض. إن الطاقة الشمسية التي تصل إلى الأرض في المنطقة القطبية تبخر غاز الميثان من البحيرات وتدفع تيارات الحمل الحراري التي تشكل السحب (10)، وقد لاحظ الباحثون أن السحب التي لوحظت في العقد الأخير خلال فصل الصيف في مجموعة نصف الكرة الجنوبي في المناطق المتوسطة والعالية خطوط العرض (11).

מקורות
1. PIA12004: سحب تيتان العالقة
http://photojpornal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA12004
2. "تيتان زحل: عالم فريد من نوعه في النظام الشمسي - هل يمكن أن تعتمد الحياة هناك على الميثان" 18.5.2011
http://www.dailygalaxy.com/my-weblog/20110/05/saturns-Titan-a-unique-world-in -the-solar-system-could-life- there -be- methane –based.html?source=feedu
3. PIA12813: سحب تيتان المتحركة عند خطوط العرض الوسطى
http://photojpornal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA12813
4. PIA12811: السحابة القطبية الشمالية لتيتان
http://photojpornal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA12811
5. PIA13400: انقشاع السحب حول القطب الشمالي لتيتان
http://photojpornal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA13400
6. "اكتشاف السحب فوق المناطق الاستوائية لقمر زحل" 12.8.2009/XNUMX/XNUMX
http://www.spaceflightnow.com/news/0908/12titan
7. "العاصفة تهب فوق صحراء تيتان الاستوائية" 20.8.2009/XNUMX/XNUMX
http://www.saturndaily.com/reports/Storm_Breas_Over_Titan_ Tropical_ Desert_999.html
8. زوبيتسكي إي. - "مفاجآت مخبأة في السحب الشبيهة بالسحب الدخانية على تيتان" 4.2.2011
http://www.spacedaily.com/reports/Surprises_Hidden_In_Titan’s_Smog_Cirrus_Like_ Clouds_999.html
9. "ما سبب ظهور سحابة عملاقة على شكل سهم على قمر زحل تيتان" 18.8.2011
http://www.spacedaily.com/reports/What_Caused_A_Giant_Arrow_Shaped_Cloud_ On _Saturns _Moon _Titan_999.html
10. جونسون سكوت ك.- "معرفة سبب تعرض معظم بحيرات الميثان في تيتان للشمال" 1/2012
http://arstechnica.com/science/news/2012/01/titans-methane-lake-have-northern-bias.ars
11. "حل ثلاثة ألغاز دائمة لتيتان التابع لكوكب زحل" 4.1.2012
http://www.dailygalaxy.com/my-weblog/2012/01/ Three lingering mysteries of Saturn’s Titan solved.html

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.