Titokzatos felhők a Titánon

A Cassini-űrszonda és több földi távcső felvételein egy kiterjedt felhőzónát azonosítottak a Titán déli féltekéjén. Az itt előforduló viharfelhők helyzete alapján elképzelhető, hogy azok felszíni vulkáni központok felett keletkeznek.

A Cassini-űrszonda felvételei alapján a hold déli féltekéjének 40 fokos szélességi köre mentén, ahol most éppen nyár van, szokatlanul sűrűn találhatók a felhők. A gyakran megjelenő fellegek egy változékony, szakadozott övezetként ölelik körül a holdat. A felhők itt, a 40 fokos szélesség mentén sem egyenletesen helyezkednek el. Legerősebb csoportosulást a 0 és 90 fokos hosszúsági kör mentén mutatnak. Ezt a térbeli csomósodást feltehetőleg helyhez kötött felszíni képződmények okozzák, amelyek elősegítik a felhők képződését. Erre alapvetően két lehetőség van: az egyik szerint hatalmas hegyláncokhoz kapcsolódnak, amelyek felszállásra kényszerítik a légköri gázt, kialakítva a felhőket.

A másik teória szerint a kérdéses helyeken aktív vulkánok bocsátanak friss metánt a légkörbe, amely erős felhőképződést okoz a kitörési központok felett. A kibocsátott metán révén hatalmas viharok és gyorsan növekvő, óriási felhőrendszerek keletkeznek. Mindezek mellett az sem kizárt, hogy metántavaknak egy itt található, eddig ismeretlen zónája okozza a jelenséget, a felszínükről kipárolgó anyag révén. A Cassini-felvételeken dolgozó szakemberek szerint a legelső, azaz a meteorológiai eredetű felhőképződés a legvalószínűbb. Mindezen felül egy további tényezőt sikerült kizárni: a felhősáv nem a Szaturnusz árapályerejétől alakult ki.

Globális légkörzés?

A Caitlin Griffith (University of Arizona) és kollégái által feldolgozott felvételek alapján a zónában heves meteorológiai folyamatok zajlanak, és a felhőkből hulló szénhidrogén csapadék áztatja a felszínt. A déli pólust és ezt a régiót leszámítva egyébként viszonylag kevés felhővel találkozhatunk a holdon. Az űrszonda vizuális és infravörös térképező spektrométere által 256 különböző hullámhosszon végzett mérésekből térbeli modellt készítettek a felhők időbeli fejlődésére, egy három órás ciklust átölelve.

Eszerint a gyorsan feltűnő viharok a 40 km-es magasságot is elérik. Az emelkedésük, majd az eltűnésük sebessége alapján heves csapadékhullás kapcsolódhat hozzájuk. A felhőcsomók a magasban nyugat felé fújó szelekkel találkoznak, amelyek hosszan elnyújtják őket, létrehozva a szakadozott felhőzónát a 40. déli szélességi kör mentén. A fenti szakemberek elsősorban a vulkánok nélküli magyarázatot preferálják. Szerintük nem véletlen, hogy a poláris szmogsapka is a déli pólustól éppen eddig, a 40 fokos szélességig terjed. Elképzelhető, hogy a globális légkörzés ebben a szélességi sávban erős felszálló áramlatokat eredményez. Az így kialakuló áramlási rendszerben képződik a most azonosított felhőzóna, amely egyben elhatárolja a tőle délre fekvő sarki régiót, ahol a nyáron képződő fotokémiai szmog ezért felhalmozódik. Néhány francia szakember légkörzési modellje is ezt a lehetőséget favorizálja. Mindezek mellett arra egyelőre nincs magyarázat, hogy a kérdéses sávban, miért alakul ki a 0. és 90. hosszúsági fok mentén a legtöbb felhő.

Vulkáni eredet?

A fenti csoporttól függetlenül Henry G. Roe (CALTECH) és munkatársai a Keck és a Gemini Obszervatóriumok műszereivel tanulmányozták a Titánt. Összesen 82 éjszakán követték a holdat, alkalmanként átlagosan fél órás megfigyeléseket végezve. A felhősáv létét ők is megerősítették, a déli 40 fokos szélességi zónán belül szerintük a 350 fokos hosszúsági kör mentén keletkezik a legtöbb felhő. Ők is gyors változásokat észleltek: az egyik nap feltűnt viharközpont gyakran már másnapra elenyészett. A kisebb helyi forrásokból kifejlődő, nyugati irányba elnyúló felhősávok közül a leghosszabb a 2000 km-es méretet is elérte. A felhők magasságára 10 és 35 km közötti értékeket kaptak, eszerint azok a legalsó légrétegben, a troposzférában maradnak.

Az utóbbi kutatócsoport a vulkáni hipotézist preferálja, szerintük tehát helyi vulkánkitörésekből származnak a gyorsan fejlődő metánfelhők. Megvizsgálták továbbá azt a lehetőséget, hogy a környezetüknél sötétebb foltok okozhatják-e a felhők sajátos eloszlását. Ebben az esetben a feltételezett sötét felszíni foltok a napsugárzástól erősen felmelegednek, és heves feláramlást váltanának ki maguk felett. Az ilyen felszíni fényesség- és albedokülönbség nyomát azonban nem találták a megfigyelésekben. Ha a felhők valóban vulkánkitörésektől képződnek, a légköri metán utánpótlásának régóta keresett megjelenési formáját látjuk a képeken.