Berkat misi Cassini dan penyelidikan Huygens, kami telah melihat sekilas dunia basah ketika sains melihat bulan Saturnus, Titan. Meskipun komposisi kimianya berbeda dari kita, Titan masih memiliki fitur serupa seperti awan, kabut, hujan, dan bahkan danau. Namun, asal-usul fitur-fitur ini belum dijelaskan dengan baik sampai sekarang.
Para peneliti di California Institute of Technology (Caltech) telah bekerja keras menciptakan program komputer berdasarkan pengamatan yang dilakukan oleh pencitraan dan radar Cassini yang dapat membantu menjelaskan pola cuaca Titan dan endapan permukaan cairan. Satu keanehan besar ditemukan pada 2009 ketika Oded Aharonson, profesor ilmu planet Caltech, dan timnya mengkonfirmasi bahwa danau-danau Titan tampaknya berkumpul di sekitar kutubnya - lebih dominan di belahan bumi utara daripada di selatan - namun itu bukan satu-satunya keingintahuan. Daerah di sekitar khatulistiwa diduga kering, tetapi penyelidikan Huygens mengungkapkan daerah limpasan dan empat tahun kemudian peneliti mengamati sistem badai yang memberikan kelembaban. Perlu lebih banyak? Kemudian lihat awan yang diamati oleh teleskop berbasis darat ... Mereka berkumpul di sekitar garis lintang selatan dan tinggi selatan selama musim panas belahan bumi selatan Titan.
“Kita bisa menonton selama bertahun-tahun dan melihat hampir tidak ada yang terjadi. Ini adalah berita buruk bagi orang-orang yang mencoba memahami siklus meteorologi Titan, karena tidak hanya hal-hal yang jarang terjadi, tetapi kita cenderung kehilangan mereka ketika hal itu terjadi, karena tidak ada yang ingin membuang waktu dengan teleskop besar — yang perlu Anda pelajari di mana awan adalah dan apa yang terjadi pada mereka — melihat hal-hal yang tidak terjadi, ”jelas Mike Brown dari California Institute of Technology (Caltech).
Tentu. Para peneliti telah bekerja keras untuk menciptakan model yang dapat menjelaskan fitur cuaca eksotis ini, tetapi penjelasan seperti itu melibatkan teori jalan keluar, seperti gunung berapi kriogenik yang meledakkan uap metana yang menyebabkan awan. Namun, rendering komputer terbaru jauh lebih mendasar - prinsip-prinsip sirkulasi atmosfer. "Kami memiliki penjelasan terpadu untuk banyak fitur yang diamati," kata Tapio Schneider, Profesor Frank J. Gilloon untuk Ilmu dan Teknik Lingkungan. "Itu tidak membutuhkan cryovolcanoes atau sesuatu yang esoteris." Schneider, bersama dengan mahasiswa pascasarjana Caltech Sonja Graves, mantan mahasiswa pascasarjana Caltech Emily Schaller (PhD '08), dan Mike Brown, Profesor Richard dan Barbara Rosenberg dan profesor astronomi planet, telah menerbitkan temuan mereka dalam edisi 5 Januari jurnal Alam.
Mengapa kumpulan data ini berbeda dari pendahulunya? Menurut Schneider, simulasi baru ini mampu mereproduksi pola awan yang cocok dengan pengamatan faktual - sampai ke distribusi danau. "Metana cenderung mengumpulkan di danau di sekitar kutub karena sinar matahari di sana rata-rata lebih lemah," jelasnya. "Energi dari matahari biasanya menguapkan metana cair di permukaan, tetapi karena umumnya ada lebih sedikit sinar matahari di kutub, lebih mudah bagi metana cair di sana untuk menumpuk menjadi danau." Karena Titan memiliki orbit memanjang, itu sedikit lebih jauh selama musim panas belahan bumi utara memungkinkan untuk musim hujan yang lebih lama dan dengan demikian akumulasi danau yang lebih kuat.
Lalu bagaimana dengan badai? Di dekat khatulistiwa, Titan tidak terlalu menarik - atau bukan? Awalnya itu berteori daerah itu hampir seperti gurun. Itulah sebabnya ketika penyelidikan Huygens menemukan bukti limpasan, menjadi jelas bahwa model yang ada bisa salah. Bayangkan kejutan ketika Schaller, Brown, Schneider, dan sarjana postdoctoral Henry Roe menemukan badai di wilayah yang seharusnya gersang ini pada tahun 2009! Tidak ada yang bisa mengetahuinya dan program-programnya hanya sedikit memprediksi gerimis. Dengan model baru, hujan deras menjadi suatu kemungkinan. "Hujan sangat jarang di lintang rendah," kata Schneider. "Tapi saat hujan, hujan deras."
Jadi apa lagi yang membuat model komputer cuaca Titan baru bahkan lebih unik? Kali ini berjalan selama 135 tahun Titan dan menghubungkan danau metana - dan bagaimana metana didistribusikan - ke atmosfernya. Menurut penelitian, ini cocok dengan pengamatan cuaca Titan saat ini dan akan membantu untuk memprediksi apa yang bisa dilihat di tahun-tahun mendatang. Membuat prediksi yang dapat diuji adalah "kesempatan langka dan indah dalam ilmu-ilmu planet," kata Schneider. "Dalam beberapa tahun, kita akan tahu seberapa benar atau salahnya mereka."
"Ini baru permulaan," tambahnya. "Kami sekarang memiliki alat untuk melakukan sains baru, dan ada banyak hal yang dapat kami lakukan dan akan lakukan."
Sumber Cerita Asli: Siaran Pers Institut Teknologi California. Untuk Bacaan Lebih Lanjut: Ilmuwan Caltech Temukan Badai di Tropics of Titan.
