הירח הגדול ביותר של שבתאי, טיטאן, הוא מקום מסתורי; וככל שנלמד על כך, כך נראה שיש יותר הפתעות. מלבד היותו הגוף היחיד שמעבר לכדור הארץ שיש בו אטמוספרה צפופה ועשירה בחנקן, יש לו גם אגמי מתאן על פני השטח שלו וענני מתאן באטמוספרה שלו. מחזור הידרולוגי זה, בו מתאן מומר מנוזל לגז וחוזר חלילה, דומה מאוד למחזור המים כאן בכדור הארץ.
תודה לנאס"א / ESA קאסיני-הויגיןהמשימה שלה, שהסתיימה ב -15 בספטמבר כאשר כלי השיט התרסק באווירה של שבתאי, למדנו רבות על הירח הזה בשנים האחרונות. הממצא האחרון, שנעשה על ידי צוות מדעני פלנטיקה וגיאולוגים של UCLA, קשור לסופות גשם מתאן של טיטאן. למרות היותם תופעה נדירה, סופות הגשם האלו יכולות כנראה להיות קיצוניות למדי.
המחקר שמפרט את ממצאיו, שכותרתו "דפוסים אזוריים של משקעים קיצוניים על טיטאן התואמים עם התפלגות אוהדים של סחף", הופיע לאחרונה בכתב העת המדעי. טבע גיאוסיינסה. בראשותו של סאון פ. פוק, סטודנט לתואר שני במחלקה למדעי כדור הארץ, פלנטריים וחלל UCLA, הצוות ערך הדמיות של גשמים של טיטאן כדי לקבוע כיצד אירועי מזג האוויר הקיצוניים עיצבו את פני הירח.
מה שהם מצאו היה שסופות הגשם הקיצוניות של מתאן עשויות להטביע את פני השטח הקפואים של הירח באותה צורה שבה סופות הגשם הקיצוניות מעצבות את פני השטח הסלעיים של כדור הארץ. על כדור הארץ, סופות גשם עזות ממלאות תפקיד חשוב בהתפתחות הגיאולוגית. כאשר גשמים מספיק כבדים, סערות יכולות לעורר זרימת מים גדולה המעבירה משקעים לארצות נמוכות, שם היא יוצרת תכונות בצורת חרוט המכונה מאווררי סחף.
במהלך המשימה שלה, קאסיני האורביטר מצא ראיות לתכונות דומות על טיטאן באמצעות מכשיר הרדאר שלו, מה שהציע כי פני השטח של טיטאן יכולים להיות מושפעים מגשמים עזים. בעוד המעריצים הללו הם תגלית חדשה, מדענים חקרו את פני השטח של טיטאן מאז שקאסיני הגיע לראשונה למערכת שבתאי בשנת 2006. באותה תקופה הם ציינו כמה מאפיינים מעניינים.
אלה כללו את דיונות החול העצומות החולשות על קו הרוחב התחתון של טיטאן ואת אגמי המתאן והים החולשים על קווי הרוחב הגבוהים ביותר - במיוחד באזור הקוטב הצפוני. הימים - קרקנה מארה, ליג'ה מארה ופונגה מארה - מודדים מאות ק"מ לרוחב ולעומם של כמה מאות מטרים, וניזונים מתעלות מסועפות, דומות לנהר. ישנם גם אגמים רבים וקטנים יותר, בעלי קצוות מעוגלים וקירות תלולים, והם נמצאים בדרך כלל באזורים שטוחים.
במקרה זה, מדעני UCLA גילו שמאווררי הסחף ממוקמים בעיקר בין קו רוחב 50-80 מעלות. זה מציב אותם קרוב למרכז חצי הכדור הצפוני והדרומי, אם כי קרוב יותר לקטבים מאשר לקו המשווה. כדי לבדוק כיצד סופות הגשם של טיטאן יכולות לגרום לתכונות אלה, צוות UCLA הסתמך על הדמיות מחשב של המחזור ההידרולוגי של טיטאן.
מה שהם מצאו הוא שבעוד שגשם מצטבר לרוב ליד הקטבים - שם נמצאים האגמים והימים הגדולים של טיטאן - סופות הגשם האינטנסיביות ביותר מתרחשות בקו רוחב של 60 מעלות. זה תואם את האזור בו אוהדי הסחף מרוכזים ביותר, ומעיד על כך שכאשר טיטאן אכן חווה גשמים, הוא די קיצוני - כמו זורם עונתי דמוי מונסון.
כפי שציין ג'ונתן מיטשל - פרופסור חבר ב- UCLA למדעי הפלנטה וסופר בכיר למחקר - זה לא שונה מכמה אירועי מזג אוויר קיצוניים שנחוו לאחרונה כאן על כדור הארץ. "סופות המתאן האינטנסיביות ביותר במודל האקלים שלנו שופכות לפחות מטר גשם ביום, שמתקרב למה שראינו בקוסטון מהוריקן הארווי בקיץ הזה," אמר.
הצוות גם מצא כי על טיטאן, סופות גשם של מתאן הן נדירות למדי, ומתרחשות פחות מפעם אחת בשנה של טיטאן - מה שמסתכם עד 29 וחצי שנות כדור הארץ. אך לדברי מיטשל, שהוא גם החוקר הראשי בקבוצת המחקר בנושא דוגמנות האקלים בטיטאן של UCLA, זה לעתים קרובות יותר ממה שהם ציפו. "הייתי מאמין שמדובר באירועים של פעם במילניום, ולו זה", אמר. "אז זו די הפתעה."
בעבר, מודלים אקלים של טיטאן הציעו כי מתאן נוזלי מתרכז בדרך כלל קרוב יותר לקטבים. אולם אף מחקר קודם לא חקר כיצד משקעים עלולים לגרום להובלת משקעים ושחיקה, או שהראה כיצד הדבר יכול להסביר את התכונות השונות שנצפו על פני השטח. כתוצאה מכך, מחקר זה מציע גם כי וריאציות אזוריות בתכונות פני השטח יכולות להיגרם כתוצאה משינויים אזוריים במשקעים.
נוסף על כך, מחקר זה הוא אינדיקציה לכך שכדור הארץ וטיטאן משותפים אף יותר ממה שחשבו בעבר. על פני כדור הארץ ניגודים בטמפרטורה הם אלו שמובילים לאירועי מזג אוויר עונתיים עזים. בצפון אמריקה, סופות טורנדו מתרחשות במהלך האביב המוקדם ועד סוף, ואילו סופות שלג מופיעות במהלך החורף. בינתיים, וריאציות טמפרטורה באוקיאנוס האטלנטי הן שהובילו להוריקנים שנוצרים בין הקיץ לסתיו.
באופן דומה נראה כי על טיטאן, וריאציות חמורות בטמפרטורה ולחות הן מה שמעורר מזג אוויר קיצוני. כאשר אוויר קריר יותר ורטוב יותר מקווי הרוחב הגבוהים מתקיים אינטראקציה עם אוויר חם ויבש יותר מקווי הרוחב התחתונים, נוצרות סופות גשם עזות. ממצאים אלה חשובים גם כשמדובר בגופים אחרים במערכת השמש שלנו עם מאווררי סחף עליהם - כמו מאדים.
בסופו של דבר, הבנת הקשר בין משקעים למשטחים פלנטריים עשויה להוביל לתובנות חדשות לגבי ההשפעה שיש לשינוי האקלים על כדור הארץ וכוכבי הלכת האחרים. ידע כזה גם יעשה דרך ארוכה בכדי לעזור לנו למתן את ההשפעות שיש לו כאן על כדור הארץ, שם השינויים אינם טבעיים אך גם פתאומיים ומסוכנים מאוד.
ומי יודע? יום אחד, זה אפילו יכול לעזור לנו לשנות את הסביבה בכוכבי לכת וגופים אחרים, ובכך להפוך אותם למתאימים יותר להתיישבות אנושית לטווח הארוך (המכונה טרורפורמיישן)!
