Gegevens van NASA's Cassini-ruimtevaartuig hebben onthuld wat lijkt op gigantische stofstormen in equatoriale gebieden van Saturnusmaan Titan. De vondst, beschreven in een paper gepubliceerd op 24 september in Natuur Geowetenschappen , maakt Titan het derde lichaam van het zonnestelsel, naast de aarde en Mars, waar stofstormen zijn waargenomen.

De waarneming helpt wetenschappers om de fascinerende en dynamische omgeving van de grootste maan van Saturnus beter te begrijpen.

"Titan is een zeer actieve maan, " zei Sébastien Rodriguez, een astronoom aan de Université Paris Diderot, Frankrijk, en de hoofdauteur van de krant. "We weten dat al over zijn geologie en exotische koolwaterstofcyclus. Nu kunnen we een andere analogie met de aarde en Mars toevoegen:de actieve stofcyclus, waarin organisch stof kan worden opgeworpen uit grote duinvelden rond de evenaar van Titan."

Titan is een intrigerende wereld - op een manier die vrij veel lijkt op de aarde. In feite, het is de enige maan in het zonnestelsel met een substantiële atmosfeer en het enige hemellichaam behalve onze planeet waarvan bekend is dat er nog stabiele lichamen van oppervlaktevloeistof bestaan.

Er is één groot verschil, hoewel:op aarde zulke rivieren, meren en zeeën zijn gevuld met water, terwijl het op Titan voornamelijk methaan en ethaan is die door deze vloeistofreservoirs stromen. In deze unieke cyclus de koolwaterstofmoleculen verdampen, condenseren tot wolken en regenen terug op de grond.

Het weer op Titan varieert ook van seizoen tot seizoen, net als op aarde. Vooral, rond de equinox - de tijd dat de zon de evenaar van Titan passeert - kunnen zich in tropische gebieden enorme wolken vormen die krachtige methaanstormen veroorzaken. Cassini heeft dergelijke stormen waargenomen tijdens verschillende van zijn langsvluchten op Titan.

Toen Rodriguez en zijn team voor het eerst drie ongewone equatoriale ophelderingen zagen in infraroodbeelden gemaakt door Cassini rond de noordelijke equinox van 2009 op de maan, ze dachten dat het misschien dezelfde soort methaanwolken waren; echter, een onderzoek onthulde dat ze iets heel anders waren.

"Van wat we weten over wolkenvorming op Titan, we kunnen zeggen dat dergelijke methaanwolken in dit gebied en in deze tijd van het jaar fysiek niet mogelijk zijn, " zei Rodriguez. "De convectieve methaanwolken die zich in dit gebied en gedurende deze periode kunnen ontwikkelen, zouden enorme druppels bevatten en moeten zich op een zeer grote hoogte bevinden - veel hoger dan de 6 mijl (10 kilometer) die modellering ons vertelt dat de nieuwe functies zijn gevestigd."

De onderzoekers konden ook uitsluiten dat de kenmerken zich daadwerkelijk op het oppervlak van Titan bevonden in de vorm van bevroren methaanregen of ijzige lava. Dergelijke oppervlaktevlekken zouden een andere chemische signatuur hebben en zouden veel langer zichtbaar blijven dan de heldere kenmerken in dit onderzoek, die slechts 11 uur tot vijf weken zichtbaar waren.

In aanvulling, modellering toonde aan dat de kenmerken atmosferisch moeten zijn, maar nog steeds dicht bij het oppervlak - hoogstwaarschijnlijk een zeer dunne laag van kleine vaste organische deeltjes vormen. Omdat ze zich precies boven de duinvelden rond de evenaar van Titan bevonden, de enige overgebleven verklaring was dat de plekken eigenlijk stofwolken waren die uit de duinen waren opgetrokken.

Organisch stof wordt gevormd wanneer organische moleculen, gevormd door de interactie van zonlicht met methaan, groot genoeg worden om naar de oppervlakte te vallen. Rodriguez zei dat hoewel dit de allereerste waarneming is van een stofstorm op Titan, de bevinding is niet verrassend.

"Wij geloven dat de Huygens-sonde, die in januari 2005 op het oppervlak van Titan landde, bracht bij aankomst een kleine hoeveelheid organisch stof op vanwege het krachtige aerodynamische zog, ' zei Rodriguez. 'Maar wat we hier met Cassini hebben gezien, is op veel grotere schaal. De windsnelheden aan de oppervlakte die nodig zijn om zo'n hoeveelheid stof op te werpen, zoals we bij deze stofstormen zien, zouden zeer sterk moeten zijn - ongeveer vijf keer zo sterk als de gemiddelde windsnelheden geschat door de Huygens-metingen aan de oppervlakte en met klimaatmodellen ."

Het bestaan ​​van zulke sterke winden die enorme stofstormen veroorzaken, impliceert dat het onderliggende zand in beweging kan worden gebracht, te, en dat de gigantische duinen die de equatoriale gebieden van Titan bedekken, nog steeds actief zijn en voortdurend veranderen.

De wind zou het stof dat uit de duinen opwaait over grote afstanden kunnen transporteren, draagt ​​bij aan de wereldwijde cyclus van organisch stof op Titan en veroorzaakt soortgelijke effecten als die op aarde en Mars kunnen worden waargenomen.