Ανεμοστρόβιλοι σκόνης δημιουργούν τους αμμόλοφους του Τιτάνα;

Οι μετεωρολογικές συνθήκες του Τιτάνα, του μεγαλύτερου δορυφόρου του Κρόνου, του παράξενου, μακρινού κόσμου που ίσως να είναι ότι πλησιέστερο στη Γη στο ηλιακό μας σύστημα, φαίνεται να ευνοούν τον σχηματισμό ανεμοστρόβιλων σκόνης, σύμφωνα με νέα έρευνα που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Geophysical Research Letters της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ενωσης. Εάν είναι αλήθεια, αυτί οι ξηροί ανεμοστρόβιλοι μεταφέρουν και εξαπλώνουν την σκόνη στην επιφάνεια του Τιτάνα, όπως συμβαίνει στον Άρη.

Το διαστημικό σκάφος Cassini, το οποίο περιόδευσε στο σύστημα του Κρόνου από το 2004 έως το 2017, παρατήρησε αμμόλοφους στην ισημερινή περιοχή του δορυφόρου που καλύπτουν έως και το 30% της επιφάνειας και έναν μεγάλο ανεμοστρόβιλο.

Η σκόνη στους αμμόλοφους του Τιτάνα εκτιμάται σήμερα ότι προέρχεται από αερολύματα υδρογονανθράκων που πέφτουν σαν βροχή από την ατμόσφαιρα, σύμφωνα με τον Brian Jackson, έναν πλανητικό επιστήμονα του Πανεπιστημίου Boise State στο Αϊντάχο και κύριο συγγραφέα της νέας μελέτης. Πιθανότατα έχει υφή πλαστικού, σε αντίθεση με την άμμο και το χαλίκι που βρίσκεται στη Γη ή στον Άρη.

Οι σπάνιοι, μεγάλοι ανεμοστρόβιλοι σκόνης είναι ο βασικός μηχανισμός μεταφοράς της στην ατμόσφαιρα στη Γη, όπου οι άνεμοι είναι πιο ισχυροί από ό,τι στον Άρη ή στον Τιτάνα.

«Οι άνεμοι στην επιφάνεια του Τιτάνα είναι συνήθως πολύ αδύναμοι. Εκτός αν υπάρχει μεγάλη καταιγίδα σε εξέλιξη, πιθανότατα δεν υπάρχει τόσο ισχυρός άνεμος, αλλά και πάλι θα παραμένει ο κύριος μηχανισμός μεταφοράς σκόνης - εάν όντως υφίσταται», δήλωσε ο Jackson.

Αποδεδειγμένοι ανεμοστρόβιλοι σκόνης δεν έχουν παρατηρηθεί στον Τιτάνα. Οι συγγραφείς της νέας μελέτης προέβλεψαν την πιθανή παρουσία τους εφαρμόζοντας μετεωρολογικά μοντέλα με δεδομένα που αποκτήθηκαν από την επιφάνεια του δορυφόρου κατά τη σύντομη επίσκεψη του ανιχνευτή Huygens του Cassini το 2005.

Οι ανεμοστρόβιλοι σκόνης σχηματίζονται σε ξηρές, ήρεμες συνθήκες όταν το φως του ήλιου ζεσταίνει το έδαφος και τον αέρα κοντά στην επιφάνεια. Ο αυξανόμενος ζεστός αέρας δημιουργεί δίνες που γίνονται ορατές από την άμμο και τη σκόνη που παρασύρεται από την περιστροφή. Οι ανεμοστρόβιλοι σκόνης μοιράζονται μερικές φυσικές ιδιότητες με τους συνήθης ανεμοστρόβιλους, αλλά είναι πάντα ξηροί και δεν είναι τόσο μεγάλοι και καταστροφικοί. Αλλά οι επιστήμονες δεν κατανοούν πλήρως πώς λειτουργούν.

«Όταν συνδέουμε τους αριθμούς για το πόση σκόνη μπορεί να σηκώσει μια δίνη αέρα με βάση τις ταχύτητες του ανέμου που βλέπουμε, φαίνεται να είναι σε θέση να ανυψώσει περισσότερη σκόνη από ό, τι θα περίμενε κανείς. Μπορεί να υπάρχει κάποιος άλλος μηχανισμός που βοηθά τις δίνες να τραβήξουν αυτή η σκόνη ή οι εξισώσεις είναι λάθος», είπε ο Jackson.

Ο Jackson και οι μαθητές του κυνηγούσαν τις δίνες σκόνης σε όλη την έρημο Alvord του νοτιοανατολικού Όρεγκον με μικρά αεροσκάφη που μετέφεραν μετεωρολογικά όργανα, σε μια συνεχή προσπάθεια να δουν τι συμβαίνει στο εσωτερικό τους.

Οι εξαιρετικά ξηρές συνθήκες στον Κόκκινο Πλανήτη γεννούν πολλές δίνες σκόνης τα καλοκαίρια, που μπορούν να φθάσουν τα 8 χιλιόμετρα ύψος. Η ατμόσφαιρα του Άρη είναι τόσο λεπτή, που ακόμη και οι ριπές των 300 χιλιομέτρων την ώρα προκαλούν την αίσθηση ενός απαλού αέρα. Όμως η συχνότητά τους, καθιστά τους ανεμοστρόβιλους αυτούς σημαντικούς για την παγκόσμια κίνηση σκόνης στον Άρη.

«Μπορούμε να παρακολουθούμε τους ανεμοστρόβιλους σκόνης να διασχίζουν την επιφάνεια του Άρη και να παρατηρούμε της εσωτερική τους δομή, αλλά αυτό δεν μας λέει πόση σκόνη ανυψώνουν. Η ατμόσφαιρα του Άρη είναι πραγματικά, πολύ σκονισμένη και η σκόνη αυτή παίζει σημαντικό ρόλο στο κλίμα του. Οι ανεμοστρόβιλοι σκόνης είναι πιθανότατα, αν όχι ο κυρίαρχος μηχανισμός, ένας από τους πιο σημαντικούς μηχανισμούς για την μεταφορά της», δήλωσε ο Jackson.

Εάν υπάρχουν στον Τιτάνα, οι ανεμοστρόβιλοι σκόνης μπορεί να είναι εξίσου σημαντικοί, αν και οι άνεμοι στην επιφάνεια του Τιτάνα είναι συνήθως ήπιοι για τον αντίθετο λόγο: Η ατμόσφαιρα του Τιτάνα είναι μιάμιση φορά πιο πυκνή από ότι της Γης, αλλά ο δορυφόρος του Κρόνου έχει μόνο το ένα έβδομο της βαρύτητας της Γης. Αυτό κάνει την ατμόσφαιρα του Τιτάνα δύσκολο να μπει σε κίνηση, σύμφωνα με τον Jackson. «Ο Τιτάνας έχει μια τεράστια, πυκνή ατμόσφαιρα. Όταν έχεις τόσο μεγάλη ποσότητα αέρα, είναι δύσκολο να τον κάνεις να στροβιλίζεται. Ετσι, δεν φαίνεται να έχουμε ισχυρούς ανέμους στην επιφάνεια του Τιτάνα από όσα τουλάχιστον γνωρίζουμε».

Όπως και στη Γη, η ατμόσφαιρα του Τιτάνα αποτελείται ως επί το πλείστον από άζωτο, αλλά περιλαμβάνει επίσης σημαντικές ποσότητες αιθανίου και μεθανίου, τα κύρια συστατικά του φυσικού αερίου. Ο Τιτάνας είναι ο μόνος κόσμος στο ηλιακό σύστημα εκτός από τη Γη, όπου οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει ενδείξεις ποταμών που ρέουν και υγρών επιφανειακών λιμνών, αλλά πιστεύουν ότι στο κρύο, μακρινό δορυφόρο δεν αποτελούνται από νερό αλλά από υγρούς υδρογονάνθρακες.

Η επιβεβαίωση της πρόβλεψης της νέας μελέτης για τους ανεμοστρόβιλους σκόνης μπορεί να χρειαστεί να περιμένει την άφιξη της αποστολής Dragonfly της NASA το 2034. Πάντως, ακόμα και αν συναντηθεί με έναν ανεμοστρόβιλο σκόνης θα είναι απίθανο να δημιουργηθεί πρόβλημα στο οκταπτέρυγο σκάφος που θα εξερευνήσει την επιφάνεια του Τιτάνα.

ΠΗΓΗ: https://phys.org/news/2020-04-devils-roam-hydrocarbon-dunes-saturn.html

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Καλλιτεχνική απόδοση του Κρόνου, όπως θα φαινόταν από την επιφάνεια και μέσα από την πυκνή ατμόσφαιρα του Τιτάνα. Credit: NASA/JPL-Caltech/SpaceScience Institute, Processed by Kevin M. Gill. (CC BY 2.0).

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Είναι η Γη ο μοναδικός πλανήτης με τεκτονικές πλάκες?