منذ أن وصل مسبار كاسيني إلى زحل في عام 2004 ، كشف عن بعض الأشياء المذهلة حول نظام أقمار الكوكب. تيتان ، أكبر قمر زحل ، كان مصدرًا خاصًا للانبهار. بين بحيرات الميثان ، والغلاف الجوي الغني بالهيدروكربون ، ووجود "دورة غاز الميثان" (على غرار "دورة الماء" على الأرض) ، لا يوجد نقص في الأشياء الرائعة التي تحدث على هذا القمر الكروني.
كما لو أن ذلك لم يكن كافيًا ، يواجه Titan أيضًا تغيرات موسمية. في الوقت الحاضر ، يبدأ الشتاء في نصف الكرة الجنوبي ، والذي يتميز بوجود دوامة قوية في الغلاف الجوي العلوي فوق القطب الجنوبي. ويمثل هذا انعكاسًا لما شهده مسبار كاسيني عندما بدأ في مراقبة القمر منذ أكثر من عقد من الزمن ، عندما كانت تحدث أشياء مماثلة في نصف الكرة الشمالي.
تمت مشاركة هذه النتائج في الاجتماع الثامن والأربعين المشترك لقسم علوم الكواكب في الجمعية الفلكية الأمريكية والمؤتمر الأوروبي الحادي عشر لعلوم الكواكب ، الذي انعقد في الفترة من 16 إلى 21 أكتوبر في باسادينا ، كاليفورنيا. بصفته المؤتمر المشترك الثاني بين هذه الهيئات ، فإن الهدف من هذا الاجتماع السنوي هو تعزيز التعاون العلمي الدولي في مجال علوم الكواكب.
وأثناء الاجتماع د. أثينا كوستينس - مديرة البحوث (1ش الطبقة) مع المركز الوطني للبحث العلمي (CNRS) في فرنسا - مشاركة أحدث بيانات الغلاف الجوي التي استردتها كاسيني. كما قالت:
"لقد سمحت لنا مهمة كاسيني الطويلة والزيارات المتكررة إلى تيتان بمراقبة نمط التغييرات الموسمية على تيتان ، بتفاصيل رائعة ، للمرة الأولى. وصلنا إلى منتصف الشتاء الشمالي وأتيحت لنا الفرصة الآن لرصد استجابة تيتان الجوية خلال موسمين كاملين. منذ الاعتدال ، حيث تلقى كلا نصفي الكرة الأرضية تدفئة متساوية من الشمس ، شهدنا تغيرات سريعة ".
كان العلماء على دراية بالتغيير الموسمي على Titan لبعض الوقت. يتميز هذا بالغازات الدافئة التي ترتفع في القطب الصيفي والغازات الباردة تستقر في القطب الشتوي ، حيث يتم تداول الحرارة عبر الغلاف الجوي من القطب إلى القطب. تشهد هذه الدورة انتكاسات دورية مع انتقال الفصول من نصف الكرة الأرضية إلى النصف الآخر.
في عام 2009 ، لاحظ كاسيني انعكاسًا واسع النطاق مباشرة بعد الاعتدال في ذلك العام. أدى ذلك إلى انخفاض درجة الحرارة حوالي 40 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت) حول الستراتوسفير القطبية الجنوبية ، في حين شهد نصف الكرة الشمالي الاحترار التدريجي. في غضون أشهر من الاعتدال ، ظهرت دوامة غازية ضئيلة فوق القطب الجنوبي أظهرت بقع متوهجة ، بينما اختفت سمة مماثلة من القطب الشمالي.
مثل هذا الانعكاس مهم لأنه يمنح الفلكيين فرصة لدراسة الغلاف الجوي لتيتان بمزيد من التفصيل. بشكل أساسي ، يظهر الدوامة القطبية الجنوبية تركيزات من الغازات النزرة - مثل الهيدروكربونات المعقدة وميثيل أسيتيلين والبنزين - التي تتراكم في غياب ضوء الأشعة فوق البنفسجية. مع فصل الشتاء الآن في نصف الكرة الجنوبي ، من المتوقع أن تتراكم هذه الغازات بكثرة.
كما أوضح Coustenis ، هذه فرصة لعلماء الكواكب لاختبار نماذجهم لجو تيتان:
"لقد أتيحت لنا الفرصة لنشهد بداية الشتاء من البداية ونقترب من ذروة عمليات إنتاج الغاز هذه في نصف الكرة الجنوبي. نحن نبحث الآن عن جزيئات جديدة في الغلاف الجوي فوق المنطقة القطبية الجنوبية لتيتان والتي تنبأت بها نماذج الكمبيوتر لدينا. سيساعدنا إجراء هذه الاكتشافات على فهم الكيمياء الضوئية الجارية ".
في السابق ، كان العلماء قادرين فقط على ملاحظة هذه الغازات عند خطوط العرض الشمالية العالية ، والتي استمرت حتى فصل الصيف. كان من المتوقع أن يخضعوا لتدمير كيميائي ضوئي بطيء ، حيث سيؤدي التعرض للضوء إلى تحطيمهم اعتمادًا على تركيبهم الكيميائي. ومع ذلك ، خلال الأشهر القليلة الماضية ، تطورت منطقة من الغاز الجزيئي المستنفد والهباء الجوي على ارتفاع يتراوح بين 400 و 500 كيلومتر عبر نصف الكرة الشمالي بأكمله.
هذا يشير إلى أنه على ارتفاعات عالية ، فإن جو تيتان لديه بعض الديناميكيات المعقدة التي تحدث. ما قد يكون هذا غير واضح حتى الآن ، لكن أولئك الذين جعلوا دراسة الغلاف الجوي لتيتان أولوية يتوقون لمعرفة ذلك. من الآن وحتى نهاية مهمة كاسيني (المقرر إجراؤها في سبتمبر 2017) ، من المتوقع أن يقدم المسبار صورة كاملة لكيفية تصرف الغلاف الجوي الأوسط والعلوي لتيتان.
بنهاية المهمة ، سيكون المسبار الفضائي كاسيني قد أجرى أكثر من 100 من التحليق المستهدف لزحل. من خلال القيام بذلك ، فقد شهدت بشكل فعال ما يبدو عليه عام كامل على Titan ، كاملة مع التقلبات الموسمية. لن تساعدنا هذه المعلومات فقط في فهم الأسرار العميقة لواحد من أقمار القمر الأكثر غموضًا في النظام الشمسي ، بل يجب أن تكون مفيدة أيضًا عندما نرسل رواد فضاء (وربما حتى المستوطنين) إلى هناك يومًا ما!
