En undersøgelse af Saturns største måne kan give indsigt for Jorden

Forskere studerer vejret og klimaet på Titan, Saturns største måne, har rapporteret en betydelig sæsonbestemt variation i dets energibudget - det er mængden af ​​solenergi, der absorberes af himmellegemet og den termiske energi, den udsender.

Fundene, rapporteret i journalen Geofysiske forskningsbreve , kunne føre til ny indsigt om klimaet på Jorden.

Titan er det eneste legeme i solsystemet, andet end Jorden, med en betydelig atmosfære og flydende overfladesøer. "Ved at studere Titan, vi kan lære meget om Jorden, " sagde Ellen C. Creecy, en ph.d.-studerende i Department of Earth and Atmospheric Sciences ved University of Houston og førsteforfatter af papiret.

Der er betydelige forskelle mellem de to, såvel, hun sagde. Overfladevæsken på Titan er flydende metan, frem for vand, for eksempel. Og det tager Saturn og dens måner meget længere tid at fuldføre et kredsløb om månen.

Liming Li, en fysikprofessor ved UH og tilsvarende forfatter på papiret, sagde, at det tager Saturn omkring 29 jordår at fuldføre sin bane. Stadig, han sagde, at lære mere om Titans energibudget kan bidrage til forståelsen af ​​klimaændringer på Jorden.

Tidligere undersøgelser har påvist en lille energiubalance på Jorden, han sagde. "Jordens lille energiubalance har betydelige effekter på dens globale opvarmning og klimaændringer, " sagde han. "Vi forventer, at det dynamisk varierende energibudget og den mulige energiubalance har vigtige indvirkninger på vejret og klimasystemerne på Titan."

Forskerne brugte data indsamlet fra Cassini-missionen mellem 2004 og 2017 - svarende til omkring et halvt jordår for Saturn og Titan, eller portioner af tre sæsoner. Disse data gav den første mulighed for systematisk at undersøge de sæsonbestemte variationer af Titan.

Mens tidligere undersøgelser har antydet, at Titans energibudget er i balance, forskerne fastslog, at både udsendt termisk energi og absorberet solenergi faldt i løbet af den undersøgte 14-årige periode. Men de termiske emissioner faldt mindre - omkring 6,8 %, sammenlignet med et fald på 18,6 % i solenergi hos Titan. Det varierede mellem Titans nordlige og sydlige atmosfærer, samt afhængig af månens afstand fra solen under dens kredsløb.

Resultaterne tyder på, at afstanden mellem solen og Jorden kan spille en rolle i Jordens energibalance, sagde Xun Jiang, professor i atmosfærisk videnskab ved UH.

"En sådan mekanisme er ikke blevet undersøgt for Jordens energiubalance, " sagde Jiang, bemærker, at fremtidigt arbejde vil sammenligne Titan og Jordens energibudgetter for bedre at forstå klimasystemerne på hver.

Ud over Creecy, Li og Jiang, forskere på projektet er C.A. Nixon fra NASA Goddard Space Flight Center og R.A. West og M.E. Kenyon fra Jet Propulsion Laboratory ved California Institute of Technology.

Creecy sagde, at der vil være behov for yderligere arbejde for bedre at forstå, hvad den observerede energiubalance betyder for Titan.

"Den mulige energiubalance betyder, at Titans atmosfæriske system bliver ved med at udvikle sig, " sagde hun. "Der er kompliceret samspil mellem energibudgettet og det atmosfæriske system, som er ved at blive udforsket af vores forskning."