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💫Comportamiento inesperado del vórtice atmosférico en Titán

Comportamiento inesperado del vórtice atmosférico en la luna de Saturno Titán

Fecha: 21 de noviembre de 2017


Fuente: Universidad de Bristol

Resumen: el comportamiento inesperado informado recientemente en Titán, la luna más grande de Saturno, se debe a su química atmosférica única. Titán es la luna más grande de Saturno, es más grande que el planeta Mercurio, y es la única luna en nuestro sistema solar que tiene una atmósfera sustancial.
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HISTORIA COMPLETA

Vórtice polar de invierno de Titán captado por la cámara ISS de la nave espacial Cassini. El vórtice se encuentra ahora en pleno invierno y solo se puede ver porque las nubes polares dentro del vórtice se extienden muy por encima de la superficie de Titán a la luz del sol. El vórtice fue extremadamente frío desde 2012-2015 dando lugar a inusuales nubes de hielo de nitrilo.
Crédito: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute / Jason Major
Un nuevo estudio dirigido por un científico de la Tierra de la Universidad de Bristol ha demostrado que el comportamiento inesperado reportado recientemente en Titán, la luna más grande de Saturno, se debe a su química atmosférica única.

La atmósfera polar de Titán experimentó recientemente un enfriamiento inesperado y significativo, al contrario de todas las predicciones del modelo y que difiere del comportamiento de todos los demás planetas terrestres de nuestro sistema solar.

Titán es la luna más grande de Saturno, es más grande que el planeta Mercurio, y es la única luna en nuestro sistema solar que tiene una atmósfera sustancial.

Por lo general, la atmósfera polar de gran altitud en el hemisferio de invierno de un planeta es cálida debido a que el aire que se hunde se comprime y calienta, similar a lo que sucede en una bomba de bicicleta.

Sorprendentemente, el vórtice polar atmosférico de Titán parece ser extremadamente frío.

Antes de su feroz desaparición en la atmósfera de Saturno el 15 de septiembre, la nave espacial Cassini obtuvo una larga serie de observaciones de la atmósfera polar de Titán cubriendo casi la mitad de los 29.5 años terrestres de Titán utilizando el instrumento Espectrómetro de Infrarrojo Compuesto (CIRS).

Las observaciones de Cassini / CIRS mostraron que, si bien el punto caliente polar exceptuado comenzó a desarrollarse al comienzo del invierno de 2009, pronto se convirtió en un punto frío en 2012, con temperaturas tan bajas como 120 K observadas hasta finales de 2015.

Solo en las observaciones más recientes de 2016 y 2017 se ha devuelto el punto caliente esperado.

El autor principal, Dr. Nick Teanby de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Bristol, dijo: "Para la Tierra, Venus y Marte, el principal mecanismo de enfriamiento atmosférico es la radiación infrarroja emitida por el gas traza CO2 y porque el CO2 tiene una larga vida atmosférica es bien mezclado en todos los niveles atmosféricos y apenas se ve afectado por la circulación atmosférica.

"Sin embargo, en Titán, las reacciones fotoquímicas exóticas en la atmósfera producen hidrocarburos como el etano y el acetileno, y nitrilos como el cianuro de hidrógeno y el cianoacetileno, que proporcionan la mayor parte del enfriamiento".

Estos gases se producen a gran altura en la atmósfera, por lo que tienen un gradiente vertical pronunciado, lo que significa que sus abundancias pueden modificarse significativamente incluso con modestas circulaciones atmosféricas verticales.

Por lo tanto, la subsidencia polar de invierno condujo a un enriquecimiento masivo de estos gases radiactivamente activos sobre el polo de invierno del sur.

Los investigadores utilizaron la temperatura y la abundancia de gas medidas con Cassini, junto con un modelo numérico de balance radiativo de las tasas de calentamiento y enfriamiento, para mostrar que el enriquecimiento de trazas de gas era lo suficientemente grande como para causar un enfriamiento significativo y temperaturas atmosféricas extremadamente frías.

Esto explica observaciones anteriores de extrañas nubes de hielo de cianuro de hidrógeno que se observaron sobre el polo en 2014 con las cámaras de Cassini.

El Dr. Teanby agregó: "Este efecto es hasta ahora único en el sistema solar y solo es posible debido a la química atmosférica exótica de Titán". Un efecto similar también podría estar ocurriendo en muchas atmósferas de exoplanetas con implicaciones para la formación de nubes y la dinámica atmosférica ".

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