Imagens de cores falsas de Titã obtidas pelo espectrômetro de mapeamento infravermelho visual Cassini-Huygens. Crédito da imagem: Clique para ampliar
Usando observações recentes da Cassini, Huygens e da Terra, os cientistas conseguiram criar um modelo de computador que explica a formação de vários tipos de nuvens de etano e metano em Titã.
Nuvens foram observadas recentemente em Titã, a maior lua de Saturno, através da névoa espessa, usando espectroscopia no infravermelho próximo e imagens do pólo sul e regiões temperadas perto de 40? Sul. Observações recentes de telescópios terrestres e da sonda NASA / ESA / ASI Cassini estão agora fornecendo uma visão da climatologia das nuvens.
Uma equipe européia, liderada por Pascal Rannou, do Serviço de Aeronáutica da IPSL Universidade de Versalhes-St-Quentin, França, desenvolveu um modelo de circulação geral que combina dinâmica, neblina e física das nuvens para estudar o clima do Titã e nos permite entender como os principais recursos de nuvem observados são produzidos.
Esse modelo climático também permite que os cientistas prevejam a distribuição de nuvens para o ano Titã completo (30 anos terrestres), e especialmente nos próximos anos das observações da Cassini.
As missões Voyager do início dos anos 80 deram as primeiras indicações de nuvens condensadas em Titã. Por causa das temperaturas frias na atmosfera da lua (tropopausa), assumiu-se que a maioria dos produtos químicos orgânicos formados na atmosfera superior pela fotoquímica se condensaria nas nuvens enquanto afundava. O metano também se condensaria em grandes altitudes, acreditava-se, tendo sido transportado da superfície.
Desde então, vários modelos unidimensionais da atmosfera de Titã, incluindo sofisticados modelos microfísicos, foram criados para prever a formação de gotas de etano e metano. Da mesma forma, o ciclo do metano havia sido estudado separadamente em um modelo de circulação, mas sem microfísica das nuvens.
Esses estudos geralmente descobriram que as nuvens de metano podiam ser acionadas quando as parcelas de ar esfriavam enquanto se moviam para cima ou do equador para o pólo. No entanto, esses modelos dificilmente capturavam os detalhes dos ciclos de nuvens de metano e etano.
O que a equipe de Rannou fez é combinar um modelo microfísico de nuvem em um modelo de circulação geral. A equipe agora pode identificar e explicar a formação de vários tipos de nuvens de etano e metano, incluindo as nuvens polares e esporádicas do sul nas regiões temperadas, especialmente aos 40? S no hemisfério de verão.
Os cientistas descobriram que as propriedades físicas previstas das nuvens em seu modelo combinavam bem com observações recentes. As nuvens de metano que foram observadas até o momento aparecem em locais onde os movimentos aéreos ascendentes são previstos em seu modelo.
A nuvem polar sul observada aparece no topo de uma determinada célula de Hadley, ou massa de ar em circulação vertical, exatamente onde previsto no polo sul a uma altitude de cerca de 20 a 30 quilômetros.
A grande zonal recorrente (direção longitudinal) nubla-se a 40? S e as nuvens lineares e discretas que aparecem nas latitudes mais baixas também estão correlacionadas com a parte ascendente de célula de circulação semelhante na troposfera, enquanto as nuvens menores em baixas latitudes, semelhantes às nuvens lineares e discretas já observadas pela Cassini, são bastante produzidas por processos de mistura.
“As nuvens em nosso modelo de circulação são necessariamente simplificadas em relação às nuvens reais, no entanto, os principais recursos de nuvem previstos encontram uma contrapartida na realidade.
"Consistentemente, nosso modelo produz nuvens em locais onde as nuvens são realmente observadas, mas também prevê nuvens que ainda não foram observadas", disse Pascal Rannou.
O padrão de nuvens de Titã parece ser semelhante ao dos principais padrões de nuvens da Terra e de Marte. As nuvens intrigantes aos 40? S são produzidos pelo ramo ascendente de uma célula de Hadley, exatamente como as nuvens tropicais estão na Zona de Convergência Intertropical (ITCZ), como na Terra e em Marte.
As nuvens polares - produzidas por 'células polares' - são semelhantes às produzidas em latitudes médias na Terra. Por outro lado, as nuvens aparecem apenas em algumas longitudes. Esta é uma característica específica das nuvens de Titã e pode ser devido a um efeito de maré de Saturno. A origem dinâmica da distribuição de nuvens no Titan é fácil de testar.
A previsão de nebulosidade para os próximos anos será comparada às observações feitas pela Cassini e por telescópios terrestres. Eventos específicos definitivamente provarão o papel da circulação na distribuição na nuvem.
Fonte original: ESA Portal
