टाइटन के अपने 2006 के फ्लाईबाई के दौरान, कैसिनी अंतरिक्ष जांच ने शनि के सबसे बड़े चंद्रमा की सबसे विस्तृत छवियों में से कुछ पर कब्जा कर लिया। दिलचस्प रूप से पर्याप्त है, ये क्लाउड फॉर्मेशन उन लोगों के लिए एक मजबूत समानता है जो पृथ्वी के स्वयं के ध्रुवीय समताप मंडल में देखे जाते हैं।
हालांकि, पृथ्वी के विपरीत, ये बादल पूरी तरह से तरल मीथेन और ईथेन से बने होते हैं। टाइटन के अविश्वसनीय रूप से कम तापमान को देखते हुए - शून्य से 185 डिग्री सेल्सियस (-300 डिग्री फ़ारेनहाइट) - यह आश्चर्य की बात नहीं है कि तरल हाइड्रोकार्बन का इतना घना वातावरण मौजूद है, या मीथेन के समुद्र ग्रह को कवर करते हैं।
हालांकि, आश्चर्य की बात यह है कि इस वातावरण में मिथेन क्रिस्टल भी मौजूद हैं। टाइटन के उत्तरी ध्रुव की तस्वीरें लेने के आठ साल बाद, खगोलविदों ने निष्कर्ष निकाला है कि इस क्षेत्र में मीथेन बर्फ की मात्रा भी है।
"विचार यह है कि मीथेन बादलों टाइटन पर इस उच्च बना सकता है, पूरी तरह से नया है," कैरी एंडरसन, ग्रीनबेल्ट, मैरीलैंड में नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर में भाग लेने वाले वैज्ञानिक और अध्ययन के प्रमुख लेखक ने कहा। "किसी ने भी पहले ऐसा नहीं माना था।"
अन्य स्ट्रैटोस्फेरिक बादलों को पहले से ही टाइटन पर पहचाना गया था, जिसमें एथेन के बादल शामिल हैं - मीथेन टूटने के बाद बनने वाला एक रसायन। नाइट्रोजन अणुओं के साथ मीथेन बायप्रोडक्ट्स की प्रतिक्रियाओं से बनने वाले सायनाकोएटिलीन और हाइड्रोजन साइनाइड के नाजुक बादल भी वहां पाए गए हैं।
लेकिन टाइटन के समताप मंडल में जमे हुए मीथेन के बादलों की संभावना नहीं थी। क्योंकि ट्रोपोस्फीयर जाल में सबसे अधिक नमी होती है, स्ट्रैटोस्फियरिक बादलों को अत्यधिक ठंड की आवश्यकता होती है। यहां तक कि भूमध्य रेखा के दक्षिण में कैसिनी द्वारा मनाया गया माइनस 203 ° C (-333 ° F) का समताप मंडल तापमान भी ठंडा नहीं था, जिससे वातावरण के इस क्षेत्र में बर्फ में घुलकर मीथेन की अनुमति दी जा सके।
एंडरसन और उनके गोडार्ड सह-लेखक, रॉबर्ट सैमुल्सन ने कहा कि टाइटन के निचले समताप मंडल में तापमान सभी अक्षांशों पर समान नहीं हैं। यह कैसिनी के कम्पोजिट इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर और अंतरिक्ष यान के रेडियो साइंस इंस्ट्रूमेंट से लिए गए आंकड़ों पर आधारित था, जिससे पता चला कि उत्तरी ध्रुव के पास अधिक ऊंचाई वाला तापमान भूमध्य रेखा के दक्षिण की तुलना में अधिक ठंडा था।
यह पता चला है कि इस तापमान अंतर - 6 ° C (11 ° F) जितना - मीथेन बर्फ की उपज के लिए पर्याप्त है।
टाइटन के क्लाउड सिस्टम से बने अन्य अवलोकन इस निष्कर्ष का समर्थन करते हैं, जैसे कि कुछ क्षेत्र दूसरों की तुलना में कैसे सघन दिखाई देते हैं, और जिन बड़े कणों का पता चला है, वे मीथेन बर्फ के लिए सही आकार हैं। उन्होंने यह भी पुष्टि की कि मीथेन की अपेक्षित मात्रा - 1.5%, जो बर्फ के कणों को बनाने के लिए पर्याप्त है - निचले ध्रुवीय समताप मंडल में मौजूद है।
क्या अधिक है, अवलोकन कुछ मॉडलों की पुष्टि करता है कि टाइटन का वातावरण कैसे काम करता है।
इस मॉडल के अनुसार, टाइटन में एक वैश्विक संचलन पैटर्न है, जिसमें गर्मियों में गर्म हवा गोलार्ध में सतह से अच्छी तरह से ऊपर जाती है और समताप मंडल में प्रवेश करती है, धीरे-धीरे सर्दियों के ध्रुव तक अपना रास्ता बनाती है। वहाँ, हवा का द्रव्यमान नीचे की ओर डूबता है, ठंडा होने के साथ ही यह नीचे उतरता है, जिससे समताप मंडल के मीथेन बादल बनते हैं।
कैसिनी के कम्पोजिट इन्फ्रारेड के गोडार्ड वैज्ञानिक और प्रमुख अन्वेषक माइकल कैसर ने कहा, "कैसिनी लगातार इस वैश्विक संचलन पैटर्न के सबूत इकट्ठा कर रहा है, और इस नए मीथेन क्लाउड की पहचान एक और मजबूत संकेतक है जो प्रक्रिया हमारे सोचने के तरीके पर काम करती है।" स्पेक्ट्रोमीटर (CIRS)।
पृथ्वी के समतापमंडलीय बादलों की तरह, टाइटन का मीथेन बादल 65 डिग्री उत्तरी अक्षांश से ऊपर, सर्दियों के ध्रुव के पास स्थित था। एंडरसन और सैमुअलसन का अनुमान है कि इस प्रकार की क्लाउड प्रणाली - जिसे वे सबसेंडे से प्रेरित मीथेन क्लाउड (या संक्षेप के लिए सिमसी) कहते हैं - टाइटन की सतह से ऊंचाई पर 30,000 से 50,000 मीटर (98,000 से 164,000 फीट) के बीच विकसित हो सकता है।
"टाइटन पृथ्वी पर उन लोगों के समान प्राकृतिक प्रक्रियाओं के साथ विस्मित करना जारी रखता है, फिर भी हमारे परिचित पानी से अलग सामग्री शामिल है," स्कॉट एडिंगटन, कैसिनी ने कैलिफोर्निया के पासाडेना में नासा के जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी (जेपीएल) में डिप्टी प्रोजेक्ट वैज्ञानिक हैं। "जैसे ही हम टाइटन पर दक्षिणी शीतकालीन संक्रांति के करीब पहुंचते हैं, हम आगे पता लगाएंगे कि ये बादल बनने की प्रक्रिया मौसम के साथ कैसे भिन्न हो सकती है।"
इस अध्ययन के परिणाम नवंबर के अंक में ऑनलाइन उपलब्ध हैं इकारस।
