Sejak penyelidikan Cassini tiba di Saturnus pada tahun 2004, ia telah mengungkapkan beberapa hal mengejutkan tentang sistem bulan planet ini. Titan, bulan terbesar Saturnus, telah menjadi sumber daya tarik tertentu. Antara danau metana, atmosfer kaya hidrokarbon, dan keberadaan "siklus metana" (mirip dengan "siklus air" di Bumi), tidak ada kekurangan hal-hal menarik yang terjadi di bulan Cronian ini.
Seolah itu belum cukup, Titan juga mengalami perubahan musim. Saat ini, musim dingin dimulai di belahan bumi selatan, yang ditandai dengan adanya pusaran yang kuat di atmosfer atas di atas kutub selatan. Ini merupakan kebalikan dari apa yang disaksikan Cassini ketika pertama kali mengamati bulan lebih dari satu dekade yang lalu, ketika hal serupa terjadi di belahan bumi utara.
Temuan ini dibagikan pada pertemuan bersama 48 Divisi American Astronomical Society untuk Ilmu Planet dan Kongres Ilmu Planet Eropa ke-11, yang berlangsung dari 16 hingga 21 Oktober di Pasadena, California. Sebagai konferensi gabungan kedua antara badan-badan ini, tujuan dari pertemuan tahunan ini adalah untuk memperkuat kolaborasi ilmiah internasional di bidang ilmu keplanetan.
Selama pertemuan, Dr. Athena Coustenis - Direktur Penelitian (1st kelas) dengan Pusat Nasional untuk Penelitian Ilmiah (CNRS) di Perancis - berbagi data atmosfer terbaru yang diambil oleh Cassini. Seperti yang dia nyatakan:
“Misi panjang Cassini dan kunjungan yang sering ke Titan memungkinkan kami untuk mengamati pola perubahan musim di Titan, dengan detail yang sangat indah, untuk pertama kalinya. Kami tiba di pertengahan musim dingin utara dan sekarang memiliki kesempatan untuk memantau respons atmosfer Titan melalui dua musim penuh. Sejak titik balik, di mana kedua belahan menerima pemanasan yang sama dari Matahari, kami telah melihat perubahan yang cepat. ”
Para ilmuwan telah menyadari perubahan musiman di Titan selama beberapa waktu. Ini ditandai dengan gas-gas hangat yang naik di kutub musim panas dan gas-gas dingin mengendap di kutub musim dingin, dengan panas yang disirkulasikan melalui atmosfer dari kutub ke kutub. Siklus ini mengalami pembalikan periodik saat musim bergeser dari satu belahan bumi ke belahan bumi lainnya.
Pada tahun 2009, Cassini mengamati pembalikan skala besar segera setelah ekuinoks tahun itu. Hal ini menyebabkan penurunan suhu sekitar 40 ° C (104 ° F) di sekitar stratosfer kutub selatan, sementara belahan bumi utara mengalami pemanasan bertahap. Dalam beberapa bulan setelah equinox, pusaran gas jejak muncul di kutub selatan yang menunjukkan bercak bercahaya, sementara fitur serupa menghilang dari kutub utara.
Pembalikan seperti ini penting karena memberikan astronom kesempatan untuk mempelajari atmosfer Titan secara lebih rinci. Pada dasarnya, vortex kutub selatan menunjukkan konsentrasi gas jejak - seperti hidrokarbon kompleks, methylacetylne dan benzene - yang terakumulasi tanpa adanya sinar UV. Dengan musim dingin sekarang di belahan bumi selatan, gas-gas ini dapat diperkirakan menumpuk dalam jumlah banyak.
Seperti yang dijelaskan Coustenis, ini adalah kesempatan bagi para ilmuwan planet untuk menguji model mereka untuk atmosfer Titan:
“Kami memiliki kesempatan untuk menyaksikan awal musim dingin dari awal dan mendekati waktu puncak untuk proses produksi gas ini di belahan bumi selatan. Kami sekarang mencari molekul baru di atmosfer di atas wilayah kutub selatan Titan yang telah diprediksi oleh model komputer kami. Membuat deteksi ini akan membantu kami memahami fotokimia yang terjadi. "
Sebelumnya, para ilmuwan hanya mampu mengamati gas-gas ini di garis lintang utara yang tinggi, yang bertahan hingga musim panas. Mereka diharapkan mengalami penghancuran fotokimia lambat, di mana paparan cahaya akan memecah mereka tergantung pada susunan kimiawi mereka. Namun, selama beberapa bulan terakhir, sebuah zona gas molekul dan aerosol yang telah habis telah berkembang pada ketinggian antara 400 dan 500 km di seluruh belahan bumi utara.
Ini menunjukkan bahwa, di ketinggian, atmosfer Titan memiliki dinamika yang kompleks. Apa ini mungkin belum jelas, tetapi mereka yang telah menjadikan studi atmosfer Titan sebagai prioritas sangat ingin mengetahuinya. Antara sekarang dan akhir misi Cassini (yang dijadwalkan untuk September 2017), diharapkan bahwa penyelidikan akan memberikan gambaran lengkap tentang bagaimana atmosfer tengah dan atas Titan berperilaku.
Pada akhir misi, wahana antariksa Cassini akan melakukan lebih dari 100 flybys yang ditargetkan dari Saturnus. Dengan melakukan hal itu, ia secara efektif menyaksikan seperti apa setahun penuh di Titan, lengkap dengan variabilitas musiman. Tidak hanya informasi ini akan membantu kita untuk memahami misteri yang lebih dalam dari salah satu bulan paling misterius Tata Surya, itu juga akan berguna jika dan ketika kita mengirim astronot (dan mungkin bahkan pemukim) di sana suatu hari nanti!
