Na 8 jaar eindelijk herfst op Saturnusmaan Titan

Nieuws | de redactie
10 december 2012 | Seizoenen kenmerken zich niet overal door sneeuw of de hoeveelheid zon. Op Saturnusmaan Titan neemt de concentratie zeldzame gassen juist sterk toe nu het daar herfst wordt. Waarschijnlijk komt deze toename doordat de belangrijkste verticale luchtstroom zich heeft omgekeerd.

Titan heeft net als de Aarde een atmosfeer die voornamelijk bestaat uit stikstof, maar doordat Titan veel verder van de zon staat is het er een stuk kouder. Bovendien zijn er op deze maan van Saturnus ook seizoenen, omdat de omwentelingsas, net als bij de Aarde, scheef staat ten opzichte van de zon. Hierdoor krijgt één pool een half jaar lang continu zonlicht, terwijl de andere pool in het donker blijft.

Door haar langere baan rond de zon duurt een jaar op Titan 29,5 aardse jaren, zodat het tussen 1995 en 2009 donker was op Titans noordpool. Sindsdien koelt de zuidpool af en is het herfst op het zuidelijk halfrond. De verwachting was dat met deze seizoenswisseling ook de atmosfeer zou  veranderen.

Enorme toename spoorgassen

“Titans donkere pool is vanaf de aarde nooit zichtbaar omdat de pool door de geometrie van de baan altijd van ons af staat. De ruimtesonde Cassini biedt ons daarom een unieke kans om seizoensveranderingen waar te nemen,” aldus Nick Teanby van de Universiteit van Bristol. “Veranderingen bij de polen van Titan zijn helemaal interessant, omdat daar de veranderingen het grootst zijn.”

De wetenschappers zagen in een korte tijd een enorme toename van een aantal exotische spoorgassen (gassen die minder dan 1% van de atmosfeer uitmaken) boven de zuidpool. Deze spoorgassen worden hoog in Titans atmosfeer gevormd, waar zonlicht en hoogenergetische deeltjes de belangrijkste gassen methaan en stikstof afbreken.

Remco de Kok, van het Netherlands Institute for Space Research: “We zaten te wachten op tekenen dat de spoorgassen zouden veranderen met het seizoen. Maar op zulke grote en snelle veranderingen hadden we niet gerekend: sommige gasconcentraties namen meer dan duizend keer toe binnen enkele maanden tijd. Het was ook verrassend dat dit gebeurde op een hoogte van meer dan 450 km, veel hoger dan oorspronkelijk gedacht.”

Titan als natuurlijk laboratorium

De veranderingen in gasconcentraties zijn waarschijnlijk gerelateerd aan de omkering van de verticale luchtstroming op Titan. Vlak voor 2009 ging de lucht nog omhoog bij de zuidpool om vervolgens hoog in de atmosfeer richting het noorden te bewegen en weer omlaag te gaan bij de noordpool. Maar dat lijkt nu te veranderen.

Nick Teanby: “Titans midden-atmosfeer bestaat uit de stratosfeer en de mesosfeer, 100-500 km hoog boven het oppervlak. Dit deel van de atmosfeer gaat veel sneller om Titan heen dan het oppervlak roteert. Horizontale windsnelheden kunnen oplopen tot 720 km per uur. Verticale winden zijn veel trager- luttele millimeters per seconde – en zijn moeilijk te meten. We gebruikten Cassini-metingen van de temperatuur en chemische samenstelling om zo de subtiele verticale wind waar te nemen en de luchtstroming van pool tot pool aan het licht te brengen. Voor het eerst hebben wij nu een omkering van deze stroming waargenomen rond het lentepunt van 2009. De resulterende verdeling van de gassen geeft aan dat deze luchtstroming veel hoger reikt dan gedacht, tot wel 600 km of zelfs hoger:.

“Onze resultaten hebben belangrijke verbeterpunten opgeleverd voor atmosfeermodellen van Titan. Titan fungeert hier als een natuurlijk laboratorium voor hoe een rotsachtige planeet zich in het koude buitenste deel van het zonnestelsel gedraagt. Deze resultaten kunnen dus ook uiteindelijk leiden tot een completer begrip van processen in de atmosfeer van de aarde, van andere planeten in het zonnestelsel en van de vele exoplaneten die tegenwoordig worden gevonden”.

 


Schrijf je in voor onze nieuwsbrief
«

ScienceGuide is bij wet verplicht je toestemming te vragen voor het gebruik van cookies.

Lees hier over ons cookiebeleid en klik op OK om akkoord te gaan

OK