Спутник Сатурна Титан давно привлекает внимание учёных своей плотной атмосферой, напоминающей земную. Но теперь выяснилось, что поведение его атмосферы противоречит базовым ожиданиям планетологов. По данным новых исследований учёных из Бристольского университета, атмосфера Титана наклонена относительно его поверхности и качается, словно волчок, периодически изменяя угол этого наклона в зависимости от времени года.
Это открытие стало возможным благодаря 13 годам наблюдений в инфракрасном диапазоне, собранных в ходе миссии Cassini-Huygens — совместного проекта NASA, ESA и Итальянского космического агентства.
«Наша атмосфера вращается вместе с планетой, но у Титана всё иначе», — рассказывает Люси Райт, ведущий автор исследования и постдок из Школы наук о Земле Университета Бристоля. «Мы наблюдаем, что атмосферная ось вращения Титана отклонена от оси самого тела, и при этом она сохраняет фиксированное направление в космосе, как будто оторвалась от самого спутника. Такое поведение свойственно гироскопам».
Эта «гироскопическая» стабилизация указывает на прошлое событие, которое могло сбить атмосферу с её естественной оси, а также на уникальные динамические процессы в верхних слоях Титана.
Каждый год на Титане длится почти 30 лет по земному времени. В течение этого цикла атмосферный наклон не остаётся неизменным: он периодически усиливается или ослабевает. Исследователи определили, что температурные градиенты в атмосфере смещаются в сторону от полюсов, как бы указывая на изменяющуюся ось вращения.
Соавтор исследования, профессор Ник Тинби, поясняет: «Если бы наклон зависел от Солнца или Сатурна, мы могли бы вычислить причину. Но направление сохраняется в пространстве, и это только добавляет загадок».
Открытие имеет не только научную, но и практическую важность для миссии Dragonfly — автономного роторного дрона, который NASA планирует отправить на Титан в 2030-х годах. Атмосфера Титана плотная и динамичная: ветры дуют в 20 раз быстрее, чем вращается поверхность.
«Чтобы точно рассчитать траекторию посадки, нам нужно понимать, как работает эта атмосфера», — подчёркивают авторы. Любой наклон или изменение направления воздушных потоков может повлиять на посадку и работу научных приборов.
