מעקב רב שנתי מאפשר הבנה של תפוצת העננים בעונות השונות
רבים מהעננים של טיטאן ניתן לראות בצילומי אינפרה אדום. הם נוצרים ונעים כמו אלה של כדור הארץ, אם כי בקצב איטי יותר. בתצפיות שנמשכו 3.5. שנים מיולי 2004 עד לדצמבר 2007 נראו יותר מ-200 עננים. האופן בו הם מפוזרים מסביב לטיטאן תואם את מה שהניחו במודלים שונים (1). ההבדל בין עננים אלה לעננים של כדור הארץ הוא בכך שתנועתם אינה מקבילה בדיוק לעונות השנה. יכול להיות שבטיטאן בתחילת הסתיו היה חם ולח יותר ממה שציפו. ב-2004 לקראת סוף הקיץ בחצי הכדור הדרומי נראו עננים רחבי היקף מעל הקוטב הדרומי (2). מאז 2005 המעקב אחר ענני הקוטב הדרומי היה מצומצם יותר. שנה לאחר ה- Equinox (הזמן בו השמש נמצאת מעל קו המשווה של שבתאי והירחים שלו) המתרחש פעם ב-15 שנים, נראו עננים בהיקף רחב סמוך לקו המשווה (3).
ב-2007 זוהה ענן גדול מזרחית לים Kraken Mare . כאשר אגם זה נמצא במילואו שטחו מגיע ל-400,000 קמ”ר. נצפו אמנם עננים נוספים, אך על פי הערכת החוקרים גם אם עננים אלה אינם קשורים ישירות לאגמים ולימים, נראה שגילוים של עננים אלה בתדירות גבוהה בתדירות גדולה בקווי רוחב גבוהים בחצי הכדור הצפוני קשורים לנפיצות הגדולה של מתאן על הקרקע באזור זה (4).
בתצלומים שנעשו בין מאי 2008 לבין דצמבר 2009 רואים התפוגגות של עננים מעל הקוטב הצפוני. באחד מצילומים אלה העננים שנראו ב- S 0 40 גם אחרי ה- Equinoxהמשיכו להיות פעילים. הפעם הראשונה בה נראו עננים באזור זה היתה במהלך הקיץ בחצי הכדור הדרומי. ב-Equinox עצמו באוגוסט 2009 נראו שינויים עונתיים כאשר טיטאן עבר מהקיץ בחצי הכדור הדרומי לאביב בחצי הכדור הצפוני. ב-6 שנות התצפית, הקסיני ראתה צבירי עננים ב-3 אזורים בקווי רוחב שונים – עננים גדולים בקוטב הצפוני, כתמי עננים בחצי הכדור הדרומי ורצועה צרה בקו הרוחב S 0 40 . החוקרים הבחינו בסימנים לשינויים עונתיים בטיטאן. עננים בקוטב הדרומי נעלמו קצת לפני ה- Equinoxועננים בחצי הכדור הצפוני נהיו דקים יותר. שינויים אלה תאמו למודלים שניבאו חילופי עונות מחצי כוכב למשנהו במהלך החורף בחצי הכדור הצפוני.. בטרופוספירה של טיטאן נוצרו ענני אתאן בקוטב הצפוני. המקור של עננים אלה הוא שטף של אתאן ואירוסולים מגובה רב מאוד- הסטרטוספירה. בחצי הכדור הדרומי. הגזים האטמוספריים מועשרים במתאן שעלה מהקרקע ויצר עננים בקווי רוחב בינוניים וגבוהים (5).
במשך שנתיים וחצי באמצעות טלסקופים ארציים תצפתו את טיטאן. תצפיות אלה נעשו מאמצע האביב עד קרוב לסיומה של עונה זו בחצי הכדור הצפוני. בתקופה זו נראו מעט עננים באטמוספירה. ב- 13.4.2008 חלה עלייה דרמטית בפעילות העננים . בלילות תצפית שנעשו לאחר תאריך זה החלה להתפתח מערכת עננים בקו רוחב S 0 30. לאחר מספר ימים החלו להראות עננים נוספים מעל האזורים הטרופיים ומעל הקוטב הדרומי. בעונה זו של השנה לא אמורים היו להיות עננים בקוטב זה. המסקנה היתה שעננים יכולים להיווצר בכל מקום. ללא שום מתאם למודלים שחשבו עליהם. על טיטאן סערה במקום אחד יכולה לגרום להיווצרות עננים וסערות במקום אחר. את מהלך היווצרותם של ערוצים והשקעים שבתחתיתם ( streambed ) במדבר הטרופי של טיטאן ניתן להסביר בגשמים חזקים בפרקי זמן קצרים אך בעלי עוצמה חזקה ביותר, כמו בתוואי השטח שבדרום מערב ארה”ב ( 6).
התופעה של היווצרות עננים במקום אחד היכולה לגרום להיווצרות עננים במקום אחד מוכרת על הארץ והשם שלה הוא חיבורי רחק אטמוספריים ( teleconections (atmospheric והיא נוצרת על ידי גלי רוזבי (Rossby waves) (7). גלים אלה נוצרים כאשר אוויר מהקוטב נע לעבר קו המשווה ובמקביל אוויר טרופי נע לעבר הקוטב. בשל הבדלי הטמפרטורות בין קו המשווה לקטבים שמקורם בקרינת השמש המגיעה אליהן, האוויר נע מקווי רוחב נמוכים לקווי רוחב גבוהים.
בתחילת 2011 דווח על הימצאותם של עננים דקים (wispy clouds) העשויים מחלקיקי קרח והדומים לענני cirrcus על כדור הארץ. בשונה מהאובך החום של טיטאן, העננים הדקים נראים כמו פנינים לבנות של שלג טרי. עננים אלה מצויים בגובה יותר מהעננים שנצפו קודם לכן. הם גם דקים יותר. יצירת העננים בכללותה נעשית בגובה רב., מקומות בהם חלק מהמתאן מתפרק ונוצרים אתאן והידרוקרבונטים אחרים או שהם מתחברים לחנקן ויוצרים חומרים הנקראים ניטרילים (nitriles). כמות גדולה זו של חומרים מצטברת לכמות המתאימה ליצירת עננים.
הטמפרטורה הנמוכה החיונית ליצירת עננים נוצרת עמוק בתוך האטמוספירה. ההערכה היא שהתרכובות השונות נעות כלפי מטה על ידי זרם קבוע של גז המגיע מהקוטב. של חצי הכדור החם לעבר הקוטב הנגדי, בו קר יותר והוא שוקע. דפוסי צירקולציה אלה לוקחים כמות גדולה דיה של גז מחצי הכדור החם המאפשרת למדוד את אי יציבותה של האטמוספירה. שטף זה של גז מעביר לחצי הכדור הקר יותר עננים. ככל שהאוויר קר יותר , כמות גדולה יותר של גז מתעבה ( (condense. בגובה זה של העננים זורמת כמות נוספת של גז. בחצי הכדור הדרומי נעשו מדידות ב-3 מקומות בקו רוחב S 0 58 ומשני צידי קו המשווה ב- N 0 15 וב- S 0 15, מה שאפשר לזהות עננים במקומות אלה. המדידות איששו השערה שעל פיה בחצי הכדור הצפוני כמות העננים היתה גדולה פי 3 מאלה המצויים בחצי הכדור הדרומי (8).
הסערות הגדולות, לרבות הסערה בצורת חץ יכולים להגדיל את כמות הגשמים בצורה משמעותית ביותר. היקף הגשמים יכול להיות פי 20 מממוצע המשקעים העונתי (9). האלבדו הגדול של טיטאן מונע מרובה של קרינת השמש להגיע לקרקע. כתוצאה מכך האטמוספירה היא יציבה יותר מכיון שהיא מתחממת יותר מלמעלה מאשר מהקרקע. אנרגית השמש שכן מגיעה לקרקע באזור הקטבים מאדה (evaporates ) מתאן מהאגמים ומניעה זרמי קונבקציה היוצרים עננים (10) החוקרים שמו לב לכך שעננים שנצפו בעשור האחרון במהלך הקיץ בחצי הכדור הדרומי מתקבצים בקווי רוחב בינוניים וגבוהים (11).
מקורות
1. PIA12004: Titan’s lingering clouds
http://photojpornal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA12004
2. “Saturn’s Titan : A unique world in the solar system- Could life there be Methane based” 18.5.2011
http://www.dailygalaxy.com/my-weblog/20110/05/saturns-Titan-a-unique-world-in -the-solar-system-could-life- there -be- methane –based.html?source=feedu
3. PIA12813: Titan’s moving mid-latitude clouds
http://photojpornal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA12813
4. PIA12811: Titan’s northern polar cloud
http://photojpornal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA12811
5. PIA13400: Clouds Clearing around Titan’s north pole
http://photojpornal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA13400
6. “Clouds discovered over tropics of Saturn’s moon” 12.8.2009
http://www.spaceflightnow.com/news/0908/12titan
7. “Storm brews over Titan’s tropical desert” 20.8.2009
http://www.saturndaily.com/reports/Storm_Breas_Over_Titan_ Tropical_ Desert_999.html
8. Zubitisky E. – “Surprises hidden in Titan’s smog cirrus –like clouds” 4.2.2011
http://www.spacedaily.com/reports/Surprises_Hidden_In_Titan’s_Smog_Cirrus_Like_ Clouds_999.html
9. “What caused a giant arrow- shaped cloud on Saturn’s moon Titan” 18.8.2011
http://www.spacedaily.com/reports/What_Caused_A_Giant_Arrow_Shaped_Cloud_ On _Saturns _Moon _Titan_999.html
10. Johnson Scott K.- “Figuring out why most of Titans’ s Methane lakes have northern exposure” 1/2012
http://arstechnica.com/science/news/2012/01/titans-methane-lake-have-northern-bias.ars
11. “Three enduring mysteries of Saturn’s Titan solved” 4.1.2012
http://www.dailygalaxy.com/my-weblog/2012/01/ Three lingering mysteries of Saturn’s Titan solved.html
