Cassini 우주 탐사선은 2006 년 타이탄 비행에서 토성의 가장 큰 달의 가장 상세한 이미지를 캡처했습니다. 흥미롭게도,이 구름 형성은 지구 자체의 성층권에서 볼 수있는 것과 유사합니다.
그러나이 구름은 지구와 달리 액체 메탄과 에탄으로 구성되어 있습니다. 타이탄의 매우 낮은 온도 (마이너스 185 ° C (-300 ° F))를 감안할 때 액체 밀도가 조밀 한 대기가 존재하거나 메탄 바다가 지구를 덮고 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
그러나 놀라운 것은 메탄 결정이이 분위기에도 존재한다는 사실입니다. 천문학 자들은 타이탄의 북극 사진을 찍은 지 8 년 만에이 지역에도 미량의 메탄 얼음이 포함되어 있다고 결론지었습니다.
메릴랜드 주 그린벨트에있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 카시니 (Cassini) 참여 과학자 인 캐리 앤더슨 (Carrie Anderson)은“메탄 가스가 타이탄에서이 최고치를 형성 할 수 있다는 아이디어는 완전히 새로운 것”이라고 말했다. "아무도 그 전에 가능한 것으로 생각하지 않았습니다."
메탄이 분해 된 후 생성 된 에탄의 구름을 포함하여 다른 성층권 구름은 이미 타이탄에서 확인되었습니다. 메탄 부산물과 질소 분자의 반응으로 생성되는 시아 노 아세틸렌 및 시안화 수소의 섬세한 구름도 발견되었습니다.
그러나 타이탄의 성층권에서는 얼어 붙은 메탄 구름이 생각되지 않았습니다. 대류권은 대부분의 수분을 포획하기 때문에 성층권 구름은 극한의 추위가 필요합니다. 적도 바로 남쪽의 Cassini에 의해 관측 된 영하 203 ° C (-333 ° F)의 성층권 온도조차도이 대기권 지역의 스 칸트 메탄이 얼음으로 응축 될 정도로 충분히 차갑지 않았습니다.
앤더슨과 고다드의 공동 저자 인 로버트 사무엘 슨 (Robert Samuelson)은 티탄의 성층권 하류 온도가 위도에 동일하지 않다고 지적했다. 이것은 Cassini의 Composite Infrared Spectrometer와 우주선의 무선 과학 장비에서 얻은 데이터를 기반으로 한 것으로 북극 근처의 높은 고도는 적도의 남쪽보다 훨씬 차가 웠습니다.
이 온도차는 6 ° C (11 ° F)만큼 메탄 얼음을 생성하기에 충분합니다.
Titan의 클라우드 시스템에 대한 다른 관측 결과는 특정 지역이 다른 지역보다 밀도가 높고 감지 된 큰 입자가 메탄 얼음에 적합한 크기와 같은 결론을 뒷받침합니다. 또한 얼음 입자를 형성하기에 충분한 1.5 %의 메탄이 낮은 극지방 성층권에 존재 함을 확인했다.
또한이 관측은 타이탄의 대기가 어떻게 작동하는지에 대한 특정 모델을 확인시켜줍니다.
이 모델에 따르면 Titan은 여름 반구의 따뜻한 공기가 지표면에서 우뚝 솟아 서 성층권으로 유입되어 서서히 겨울 극으로가는 지구 순환 패턴을 가지고 있습니다. 그곳에서 공기 질량은 다시 내려 가면서 내려 가면서 냉각되어 성층권 메탄 구름이 형성됩니다.
"Cassini는이 전 세계 순환 패턴에 대한 증거를 꾸준히 수집 해 왔으며,이 새로운 메탄 구름의 식별은 우리가 생각하는 방식대로 프로세스가 작동한다는 또 다른 강력한 지표입니다"라고 Cassini의 Composite Infrared의 수석 연구원이자 Michael Flasar는 말했습니다. 분광계 (CIRS).
지구의 성층권 구름과 마찬가지로 Titan의 메탄 구름은 북쪽 위도 65도 이상의 겨울 극 근처에 위치했습니다. Anderson과 Samuelson은 침하로 인한 메탄 구름 (또는 짧은 SIMC)이라고하는 이러한 유형의 클라우드 시스템이 Titan 표면 위의 고도에서 30,000 ~ 50,000 미터 (98,000 ~ 164,000 피트) 사이에서 개발 될 수 있다고 추정합니다.
캘리포니아의 패서 디나에있는 NASA의 제트 추진 연구소 (JPL)의 Cassini 부 프로젝트 과학자 인 Scott Edgington은“타이탄은 지구상의 프로세스와 유사한 자연적 과정을 계속 놀라게하지만 우리의 친숙한 물과는 다른 재료를 포함하고 있습니다. "Titan에서 남부 동지에 다다를 때마다 구름 형성 과정이 계절에 따라 어떻게 달라질 수 있는지 더 조사 할 것입니다."
이 연구 결과는 11 월호 온라인에서 확인할 수 있습니다. 이카루스.
