Planetary Rite of Spring Nature Earth Sciences - Hírek - 2020
alanyok
A Naprendszer bolygóinak kutatása messze túlmutatott a tudományon. A bolygótestek hosszú távú megfigyelései betekintést nyújthatnak a napok, évszakok és évek folyamán.
Itt van a tavasz az északi féltekén a Föld bolygón. Madarak csiripelnek, virágok nyílnak és a fák friss leveleket csíráznak. Az északi tavasz még mindig látható a Marson, amely körülbelül kétszer annyi ideig tart a Nap körüli pályán, mint a föld. Egy olyan felületre, amely dinamikusan reagál a változó évszakokra, számos űrhajó követett nyomon, amelyek közel két évtizede folyamatosan keringenek a Mars körül. A Szaturnusz rendszerben, ahol egy év nagyjából 29 földi év, az évszak most lassan tavaszról első nyárra vált át az északi féltekén, amit a Cassini űrhajó kameráival figyeltek meg. A bolygókról általában statikus tájakat gondolunk, változások nélkül. Amint e szám három cikkéből kiderül, a légkört és így az éghajlati rendszereket befogadó bolygók dinamikus világok a földön és a magasságban egyaránt. Bolygó szomszédaink folyamatos megfigyelése nagy tudományos értéket képvisel abban, hogy megértsük, hogyan változnak ezek a bolygók az idő múlásával.
Az elmúlt évtizedben Cassini bepillantást engedett a Szaturnusz Titán holdjába a Szaturnusz év egy részében. A radarképek széles lineáris dűnemezeket mutattak az alacsonyabb szélességeken. Az ezeket a dűnéket alkotó folyamatok valószínűleg nem különböznek a földi analóg lineáris dűnéktől, amelyek szél fújt homokból készülnek - bár a Földdel ellentétben a homokszemek valószínűleg szénhidrogén vegyületekből készülnek. Mint a Földön, a Titánon is dűnék mozognak.
Kép: NASA/JPL-CALTECH/SSI
Zavaros módon úgy tűnik, hogy a Titan lineáris dűnéi nyugatról keletre vándorolnak, míg az alacsony szélességeken uralkodó szél keletről nyugatra fúj. Erre a paradoxonra a Titan évszakaiban lehet választ találni. Numerikus szimulációk azt mutatják, hogy a Cassini által a napéjegyenlőség alatt megfigyelt trópusi metánviharok nyugatról keletre fújó széllökéseket generálhatnak, és uralhatják a homokszállítást (362. oldal). Az, hogy a trópusi viharok csak a napéjegyenlőség idején fordulnak elő, azt jelenti, hogy a dűnék hosszú ideig fejlődnek. Egy másik elemzés - a kis dűnék átirányítása - a hosszú távú éghajlati ciklusok által okozott látszólag lassú titándűnék fejlődését a szélirány változására és az üledékek elérhetőségére vezette vissza 1. Nyilvánvaló, hogy a Titan dűnéinek dinamikájának megértése érdekében számos időintervallumot kell figyelembe venni, kezdve attól a ponttól, amikor egy homokszem egyetlen széllökésben sóssá válik, a pálya hosszú távú változásáig (334. oldal).
Titan lassan változó eoliai tájaival ellentétben úgy tűnik, hogy az Egyenlítői Mars néhány dűnéjét teljesen megmagyarázzák a jelenlegi szélviszonyok 2; Itt a dűnék a ciklusoknál jóval rövidebb időskálán fejlődnek. Azonban a Mars sarki dűnéinek az elmúlt években végzett megfigyelései azt mutatták, hogy a dűnék morfológiája évről évre változó. A legtöbb változás a nyár végi és a téli szezon között zajlik 3 .
Tizenöt évvel ezelőtt a Marson az idő múlásával változó kanyonok azonosítása 4 aktív marsi felszínt mutatott szezonális időintervallumokban, bár továbbra sem világos, hogy a kanyonok száraz vagy nedves áramlatok termékei. Újabban rejtélyes csíkokat figyeltek meg, amelyek a lejtős terepen a középső szélességi és egyenlítői régiókban melegebb évszakokban hosszabb ideig jelennek meg és nőnek. A csíkok egybeesnek a sós víz szezonális áramlásával 5, de továbbra is nyitott kérdés, hogy a folyékony sóoldat stabil lehet-e ilyen alacsony szélességi fokokon. A 357. oldalon bemutatott, az Equatorial Gale kráterben található Curiosity Rover környezeti adatainak elemzése azt mutatja, hogy a válasz a Mars dinamikájában rejlik: Éjszaka a hőmérsékleti és páratartalmi viszonyok elegendőek ahhoz, hogy sóoldatot képezzenek a felszín alatt.
A Szaturnusz szintén dinamikus évről évre. Amióta a teleszkópokat kiképezték a Szaturnuszon, óriási viharok robbantak ki a Föld körül keringő gázóriás körül, mintegy 30 Földévente. Ezen úgynevezett Nagy Fehér Foltok (kép) rendszeres előfordulása nem az évszakoknak, hanem a Szaturnusz légkörének termodinamikájának köszönhető, a 398. oldalon található levél szerint. A Szaturnusz légkörében lévő vízgőz évtizedekig elnyomja a nedves konvekciót, amíg a troposzféra lehűl. hatalmas vihart vált ki. Ezután a ciklus megismétlődik.
Amikor a Cassini-misszió véget ért, már láttuk a Titan északi féltekéjének első tavaszi bepillantásait, ahol aktív felszíni folyamatokat fedeztek fel a tengerben 6. Sajnos a Szaturnusz rendszer monitorozása fél Saturn évre korlátozódik. Például, amint azt a Föld időjárásának műholdas megfigyeléséből és a zsugorodó jégtakarókból megtudtuk, sokat kell tanulni egy bolygórendszerről szezonális, éves és hosszabb időskálán. A bolygó folyamatos, hosszú távú megfigyelésének előnyei bebizonyosodtak a Marson, amint azt a hónap elején az Icarus 7 folyóirat cikkgyűjteménye dokumentálja - ez a Vörös Bolygó légkörében és felszínén bekövetkezett két évtizedes nyomon követés eredménye .
Sajnos nem valószínű, hogy egy teljes Szaturnusz-éven keresztül folyamatos űrhajó-jelenlétet lehetne fenntartani a Titánon. Legalábbis a jelenlegi éves ciklusra nézve a Szaturnusz és holdjainak szezonális lefolyásáról alkotott képünknek hiányosnak kell maradnia.