Планетологи разработали новую климатическую модель TitanMPAS для изучения атмосферы Титана, крупнейшего спутника Сатурна. Эти данные необходимы для подготовки будущей миссии NASA Dragonfly («Стрекоза»), которой предстоит летать в плотной азотной атмосфере луны через десять лет.
Особенность TitanMPAS заключается в том, что она одновременно учитывает циркуляцию воздуха в верхних и нижних слоях атмосферы, рельеф поверхности, распределение метановых озер и механизм образования осадков. Также в расчетах учтено ослабление гравитации с высотой: в верхней стратосфере она более чем на четверть слабее, чем у поверхности.
Результаты моделирования
Исследователи провели компьютерное моделирование, охватившее более 100 титанианских лет (один год на спутнике длится около 29,5 земных лет). Модель позволила воспроизвести мощные стратосферные ветры, скорость которых превышала 612 км/ч, в то время как у поверхности атмосфера оставалась почти неподвижной.
Сравнение результатов с данными зонда «Гюйгенс» и аппарата «Кассини» показало, что TitanMPAS довольно точно определяет температуру, содержание метана и скорость ветра в нижних слоях атмосферы.
Погода и особенности климата
Согласно расчетам, сезонные метановые дожди чаще выпадают в том полушарии, где сейчас лето, а в периоды равноденствий могут наблюдаться и в районе экватора. Модель также зафиксировала суточные колебания давления, температуры и скорости ветра даже при слабом освещении. Так, в районе кратера Селк ветер большую часть времени не превышал одного метра в секунду.
Несмотря на успехи, модель пока не может объяснить происхождение некоторых облаков и резкое снижение скорости ветра на высоте около 75 километров, которое было зафиксировано зондом «Гюйгенс».
Значение для миссии Dragonfly
В дальнейшем авторы работы, опубликованной на сервере arXiv.org, сосредоточатся на изучении погодных условий в окрестностях кратера Селк. Именно этот регион станет зоной работы аппарата Dragonfly. Поскольку летательный аппарат будет использовать РИТЭГ с ограниченным запасом энергии, точные данные о типичных ветрах и температурах критически важны для безопасности и эффективности его полетов.
