Selama penerbangan 2006 Titan, Probe Cassini Space menangkap beberapa gambar paling detail dari bulan terbesar Saturnus. Cukup menarik, formasi awan ini memiliki kemiripan yang kuat dengan yang terlihat di stratosfer kutub Bumi sendiri.
Namun, tidak seperti Bumi, awan-awan ini seluruhnya terdiri dari metana cair dan etana. Mengingat suhu Titan yang sangat rendah - minus 185 ° C (-300 ° F) - tidak mengherankan bahwa atmosfer padat hidrokarbon cair ada, atau bahwa lautan metana menutupi planet ini.
Namun, yang mengejutkan adalah fakta bahwa kristal metana juga ada di atmosfer ini. Delapan tahun setelah foto-foto kutub utara Titan diambil, para astronom menyimpulkan bahwa wilayah ini juga mengandung sejumlah jejak es metana.
"Gagasan bahwa awan metana dapat membentuk setinggi ini di Titan benar-benar baru," kata Carrie Anderson, ilmuwan Cassini yang berpartisipasi di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, dan penulis utama penelitian ini. "Tidak ada yang menganggap itu mungkin sebelumnya."
Awan stratosfer lain telah diidentifikasi di Titan, termasuk awan etana - bahan kimia yang terbentuk setelah metana rusak. Awan halus cyanoacetylene dan hidrogen sianida, yang terbentuk dari reaksi produk samping metana dengan molekul nitrogen, juga telah ditemukan di sana.
Tetapi awan metana beku dianggap tidak mungkin di stratosfer Titan. Karena troposfer memerangkap sebagian besar kelembaban, awan stratosfer membutuhkan dingin yang ekstrem. Bahkan suhu stratosfer minus 203 ° C (-333 ° F), diamati oleh Cassini di selatan khatulistiwa, tidak cukup dingin untuk memungkinkan metana yang sedikit di wilayah atmosfer ini mengembun menjadi es.
Apa yang dicatat Anderson dan rekan penulis Goddard-nya, Robert Samuelson, adalah bahwa suhu di stratosfer Titan yang lebih rendah tidak sama di semua lintang. Ini didasarkan pada data yang diambil dari Cassini's Infrared Spectrometer dan instrumen sains radio pesawat ruang angkasa, yang menunjukkan bahwa suhu ketinggian tinggi di dekat kutub utara jauh lebih dingin daripada di selatan khatulistiwa.
Ternyata perbedaan suhu ini - sebanyak 6 ° C (11 ° F) - lebih dari cukup untuk menghasilkan es metana.
Pengamatan lain yang dilakukan terhadap sistem cloud Titan mendukung kesimpulan ini, seperti bagaimana daerah tertentu tampak lebih padat daripada yang lain, dan partikel yang lebih besar yang terdeteksi adalah ukuran yang tepat untuk es metana. Mereka juga mengkonfirmasi bahwa jumlah metana yang diharapkan - 1,5%, yang cukup untuk membentuk partikel es - ada di stratosfer kutub yang lebih rendah.
Terlebih lagi, pengamatan mengkonfirmasi model tertentu tentang bagaimana atmosfer Titan dianggap bekerja.
Menurut model ini, Titan memiliki pola sirkulasi global di mana udara hangat di belahan bumi musim panas keluar dari permukaan dan memasuki stratosfer, perlahan-lahan menuju kutub musim dingin. Di sana, massa udara tenggelam kembali, mendingin saat turun, yang memungkinkan terbentuknya awan metana stratosfer.
"Cassini terus mengumpulkan bukti dari pola sirkulasi global ini, dan identifikasi awan metana baru ini adalah indikator kuat lainnya bahwa prosesnya bekerja seperti yang kita pikirkan," kata Michael Flasar, ilmuwan Goddard dan peneliti utama untuk Cassos's Composite Infrared Spectrometer (CIRS).
Seperti awan stratosfer Bumi, awan metana Titan terletak di dekat kutub musim dingin, di atas 65 derajat lintang utara. Anderson dan Samuelson memperkirakan bahwa jenis sistem awan ini - yang mereka sebut sebagai awan metana yang diinduksi penurunan (atau SIMC) - dapat berkembang antara 30.000 hingga 50.000 meter (98.000 hingga 164.000 kaki) di ketinggian di atas permukaan Titan.
"Titan terus memukau dengan proses alami yang serupa dengan yang ada di Bumi, namun melibatkan bahan yang berbeda dari air yang kita kenal," kata Scott Edgington, wakil ilmuwan proyek Cassini di Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA di Pasadena, California. "Ketika kita mendekati titik balik matahari musim dingin selatan di Titan, kita akan mengeksplorasi lebih jauh bagaimana proses pembentukan awan ini dapat bervariasi sesuai musim."
Hasil penelitian ini tersedia online dalam edisi November 2008 Icarus.
