A monitoração contínua da atmosfera de Titã pela missão Cassini, que vem explorando o sistema saturniano desde Julho de 2004, está começando a revelar alterações sazonais na circulação atmosférica e desprendimento nova luz sobre a climatologia globais da maior lua de Saturno e a segunda maior de todo o sistema solar, depois de Ganimedes.

Em um estudo publicado na Nature, cientistas planetários examinaram mais de 10.000 imagens capturadas pelo espectrômetro de mapeamaneto de luz visível e infra-vermelho, a bordo da Cassini, realizadas entre julho de 2004 e dezembro de 2007. O estudo foi conduzido por uma equipe internacional liderada por Sebastien Rodriguez, da Universidade de Nantes, na França. Alguns eventos individuais, incluindo a chuva, tem sido relatados anteriormente, mas o novo relatório é a primeira vez em que a climatologia global de Titã foi examinada com o objetivo de identificar mudanças de estações na atmosfera de Titã. É o tipo de estudo, que é ativado pela vasta quantidade de dados observacionais que a nave espacial tem acumulado ao longo dos anos.

Nuvens sobre Titã são extremamente difíceis de detectar, porque a camada de névoa espessa na estratosfera esconde tudo por baixo, incluindo os fenômenos meteorológicos e de superfície características. A alta altitude névoa foi descoberto pela sonda Voyager, que voou por Saturno em 1980-81 e foram as únicas naves espaciais anteriores à Cassini de trazer uma estreita gama de imagens de Titã. Desde então, os cientistas perceberam que existem algumas bandas na frequência do infravermelho que pode ultrapassar a espessa camada de névoa, e com o primeiro mapa da superfície foi feita em 1994, quando o Telescópio Espacial Hubble conseguiu filmar através dessas que são chamadas de janelas espectrais.

Mesmo com os avanços nas técnicas observacionais, os estudos da circulação atmosférica de Titã têm sido largamente derivadas de modelos climáticos anteriores à chegada de Cassini. Mesmo hoje, com as novas tecnologias, quase todas as nuvens sobre Titã permanecem indetectáveis da Terra. Então, os cientistas aplicaram o que sabia sobre a lua/intensidade solar, composição atmosférica, a taxa de rotação e os parâmetros orbitais, para prever as condições atmosféricas.

Uma das mais significantes descobertas de sistema de modelagem é que, com um dia 15 vezes mais longo que o dia da Terra (24h). A lenta taxa de rotação de Titã deve provocar a sua circulação atmosférica, que difere radicalmente da Terra. O calor do Sol recebido próximo ao equador da Terra é transportado aos pólos através de um sistema de circulação de grande escala, chamado Célula de Hadley.

O novo estudo é o primeiro a comparar o padrão de nuvens globais observado para os modelos de previsão. Agora, Titan está num inverno setentrional e se aproximando de um equinócio em agosto de 2009, quando a primavera no hemisfério norte (outono e do Sul) terá início, ou seja, o verão e o inverno nos hemisférios mudará. Assim, se a prevista Circulação de Hadley pólo-a-pólo realmente existir em Titã, a direção da circulação deveria se reverter aproximadamente na época dos equinócios. Os cientistas estão à procura de sinais precoces de inversão deste evento nos dados recolhidos até agora pela Cassini.

No novo relatório, Rodriguez e seus colegas mostram que muitas das nuvens observadas pela Cassini são coerentes com o modelo de previsões climáticas. Como previsto, nuvens têm sido vistas onde o ponto ascendente da circulação de hadley deveria ser nas latitudes meridionais (no sul). Nuvens Cumulus (que são densas e com contornos salientes, ondulados e bases freqüentemente planas, com extensão vertical pequena ou moderada) são também observadas no Pólo Sul (ainda no verão), onde a circulação pólo-a-pólo deveria ocasionar tempestades de metano. Nuvens estáveis são encontradas em torno da região do Pólo Norte, onde o etano estratosférico deveria condensar-se no frio da noite do inverno polar.

Por outro lado, o calendário de eventos nuvem preditos pelos modelos parecem ser um pouco discordante. Os modelos indicam que as atividades da nuvem no hemisfério sul (verão) deve enfraquecer com a aproximação do equinócio. Embora a frequência do hemisfério sul nuvem dê notas de declínio, as nuvens do Pólo Sul devem ter desaparecido completamente por agora, de acordo com os modelos previstos, de modo que os comportamentos observados são diferentes do declínio gradual previsto. Os modelos também prevêem a presença de nuvens na latitude média ao norte (inverno) hemisfério, mas nenhuma foi observada.

As discrepâncias entre as previsões e as observações são importantes indícios que deve melhorar a nossa compreensão da circulação atmosférica de Titã. O motivo dos autores que o calendário de queda na atividade das nuvens do hemisfério sul é um indício de que o modelo climático não incorpora ainda os efeitos do aquecimento sazonal que sistema real tem. Isto aponta-nos para o que deverão ser os próximos passos para compreender o que impulsiona a circulação atmosférica sobre Titã. A ausência de nuvens na latitude norte também sugere que o a Célula Hadley pólo-a-pólo é mais eficiente do que se pensava anteriormente em transportar o calor do verão de um hemisfério para outro, onde está o inverno.

Os planos para o módulo orbital Cassini, que está atualmente na sua primeira fase, terão que continuar a sua missão, pelo menos, passado o equinócio de 2010. Depois disso, uma missão estendida está atualmente em desenvolvimento, no qual esperamos esticar as atividades do módulo orbital até o solstício de 2017, quando a sonda está em excelente atividade e com boa quantidade de de propulsor e apta para continuar a missão.

Abaixo, vemos uma animação com as imagens geradas pela Cassini.

Fonte: Ars Technica