Data från NASA:s rymdfarkost Cassini har avslöjat vad som verkar vara gigantiska dammstormar i ekvatorialområdena på Saturnus måne Titan. Upptäckten, beskrivs i en tidning publicerad den 24 september Naturgeovetenskap , gör Titan till den tredje solsystemets kropp, förutom jorden och Mars, där dammstormar har observerats.

Observationen hjälper forskare att bättre förstå den fascinerande och dynamiska miljön för Saturnus största måne.

"Titan är en mycket aktiv måne, sa Sebastien Rodriguez, en astronom vid Université Paris Diderot, Frankrike, och tidningens huvudförfattare. "Vi vet redan det om dess geologi och exotiska kolvätecykel. Nu kan vi lägga till en annan analogi med jorden och Mars:den aktiva stoftcykeln, där organiskt damm kan lyftas upp från stora dynfält runt Titans ekvator."

Titan är en spännande värld - på ett sätt som liknar jorden. Faktiskt, det är den enda månen i solsystemet med en betydande atmosfär och den enda himlakroppen förutom vår planet där det är känt att stabila kroppar av ytvätska fortfarande existerar.

Det är en stor skillnad, dock:På jorden sådana floder, sjöar och hav är fyllda med vatten, medan det på Titan i första hand är metan och etan som strömmar genom dessa vätskereservoarer. I denna unika cykel, kolvätemolekylerna avdunstar, kondenseras till moln och regnar tillbaka på marken.

Vädret på Titan varierar också från säsong till säsong, precis som det gör på jorden. Särskilt, runt dagjämningen – tiden då solen korsar Titans ekvator – kan massiva moln bildas i tropiska områden och orsaka kraftiga metanstormar. Cassini observerade sådana stormar under flera av sina Titan-förbiflygningar.

När Rodriguez och hans team först såg tre ovanliga ekvatoriska ljusningar i infraröda bilder tagna av Cassini runt månens norra dagjämning 2009, de trodde att de kunde vara samma sorts metanmoln; dock, en undersökning visade att de var något helt annat.

"Från vad vi vet om molnbildning på Titan, vi kan säga att sådana metanmoln i det här området och den här tiden på året inte är fysiskt möjliga, ", sade Rodriguez. "De konvektiva metanmolnen som kan utvecklas i detta område och under denna tidsperiod skulle innehålla enorma droppar och måste vara på mycket hög höjd - mycket högre än de 6 miles (10 kilometer) som modellering berättar för oss den nya funktioner finns."

Forskarna kunde också utesluta att funktionerna faktiskt fanns på Titans yta i form av fruset metanregn eller isiga lavor. Sådana ytfläckar skulle ha en annan kemisk signatur och skulle förbli synliga mycket längre än de ljusa egenskaperna i denna studie, som var synliga i endast 11 timmar till fem veckor.

Dessutom, modellering visade att egenskaperna måste vara atmosfäriska men fortfarande nära ytan - med största sannolikhet bilda ett mycket tunt lager av små fasta organiska partiklar. Eftersom de låg precis över dynfälten runt Titans ekvator, den enda återstående förklaringen var att fläckarna faktiskt var moln av damm som reste upp från sanddynerna.

Organiskt damm bildas när organiska molekyler, bildas från växelverkan mellan solljus och metan, växa tillräckligt stor för att falla till ytan. Rodriguez sa att även om detta är den första observationen någonsin av en dammstorm på Titan, upptäckten är inte förvånande.

"Vi tror att Huygens-sonden, som landade på Titans yta i januari 2005, tog upp en liten mängd organiskt damm vid ankomsten på grund av dess kraftfulla aerodynamiska kölvatten, ", sa Rodriguez. "Men det vi såg här med Cassini är i mycket större skala. De ytnära vindhastigheterna som krävs för att få upp en sådan mängd damm som vi ser i dessa dammstormar måste vara mycket starka – ungefär fem gånger så starka som de genomsnittliga vindhastigheterna som uppskattas av Huygens-mätningarna nära ytan och med klimatmodeller ."

Förekomsten av så starka vindar som genererar massiva dammstormar innebär att den underliggande sanden kan sättas i rörelse, för, och att de gigantiska sanddynerna som täcker Titans ekvatorialområden fortfarande är aktiva och ständigt förändras.

Vindarna kan transportera dammet från sanddynerna över stora avstånd, bidrar till den globala cykeln av organiskt stoft på Titan och orsakar liknande effekter som de som kan observeras på jorden och Mars.