Телескопы Уэбба и Кека объединились для отслеживания облаков на Титане

Ученые-планетологи получили первые изображения самого большого спутника Сатурна, Титана, сделанные с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб.

Титан — единственный спутник в Солнечной системе с плотной атмосферой, а также единственное планетарное тело, кроме Земли, на котором в настоящее время есть реки, озера и моря.

Однако, в отличие от Земли, жидкость на поверхности Титана состоит из углеводородов, включая метан и этан, а не из воды. Его атмосфера наполнена густой дымкой, которая заслоняет видимый свет, отражающийся от поверхности.

Конор Никсон и другие участники программы гарантированного наблюдения (GTO) 1251, описывают свою первоначальную реакцию на данные.

«Мы годами ждали возможности использовать инфракрасное зрение Уэбба для изучения атмосферы Титана, в том числе его захватывающих погодных условий и газового состава, а также ждали возможность видеть сквозь дымку для изучения особенностей альбедо (ярких и темных пятен) на поверхности.

-Атмосфера Титана невероятно интересна, не только из-за его метановых облаков и штормов, но и из-за того, что она может рассказать нам о прошлом и будущем Титана, в том числе о том, всегда ли у него была атмосфера. Мы были в полном восторге от первоначальных результатов».

«Сравнивая различные изображения, сделанные камерой ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) Уэбба, мы вскоре подтвердили, что яркое пятно, видимое в северном полушарии Титана, на самом деле было большим облаком».

«Вскоре после этого мы заметили, что обнаружение облаков — увлекательное занятие, потому что оно подтверждает давние предсказания компьютерных моделей о климате Титана, согласно которым облака легко образуются в середине северного полушария в конце лета, когда поверхность нагревается солнцем».

«Тогда мы поняли, что важно выяснить, двигаются ли облака или меняют форму, что может дать информацию о воздушном потоке в атмосфере Титана. Поэтому мы быстро связались с коллегами, чтобы запросить дополнительные наблюдения с использованием обсерватории Кека на Гавайях».

«После того, как мы получили данные Кека, мы обратились к экспертам по моделированию атмосферы, чтобы они помогли их интерпретировать. Один из этих экспертов, Хуан Лора из Йельского университета, заметил: «Действительно захватывающе! «Мы предсказывали большую активность облаков. Мы не можем быть уверены, что облака 4 и 6 ноября — это те же самые облака, но они являются подтверждением сезонных погодных условий».

Ученые также собрали спектры с помощью спектрографа ближнего инфракрасного диапазона Уэбба (NIRSpec), который дает доступ ко многим длинам волн, которые заблокированы для наземных телескопов, таких как Кек, атмосферой Земли.

Эти данные, которые еще анализируются, позволят исследовать состав нижних слоев атмосферы и поверхности Титана так, как не смог даже космический аппарат «Кассини», и узнать больше о том, что является причиной яркой особенности, видимой над южным полюсом.

«Мы ожидаем дальнейших данных о Титане от NIRCam и NIRSpec, а также наших первых данных от прибора среднего инфракрасного диапазона (MIRI) Уэбба в мае или июне 2023 года.

-Данные MIRI откроют еще большую часть спектра Титана, включая некоторые длины волн, которые мы никога раньше не видели. Это даст нам информацию о сложных газах в атмосфере Титана, а также важные ключи к расшифровке того, почему Титан является единственным спутником в Солнечной системе с плотной атмосферой».