Forskare som studerar vädret och klimatet i Titan, Saturnus största måne, har rapporterat en betydande säsongsvariation i sin energibudget – det vill säga mängden solenergi som absorberas av himlakroppen och den termiska energi den avger.

Resultaten, redovisas i tidskriften Geofysiska forskningsbrev , kan leda till nya insikter om klimatet på jorden.

Titan är den enda kroppen i solsystemet, annat än jorden, med en betydande atmosfär och flytande ytsjöar. "Genom att studera Titan, vi kan lära oss mycket om jorden, " sa Ellen C. Creecy, en doktorand vid institutionen för jord- och atmosfärsvetenskap vid University of Houston och första författare till artikeln.

Det finns betydande skillnader mellan de två, också, Hon sa. Ytvätskan på Titan är flytande metan, snarare än vatten, till exempel. Och det tar Saturnus och dess månar mycket längre tid att fullborda en bana runt månen.

Liming Li, en fysikprofessor vid UH och motsvarande författare på tidningen, sa att det tar Saturnus cirka 29 jordår att fullborda sin bana. Fortfarande, han sa, att lära sig mer om Titans energibudget kan bidra till förståelsen av klimatförändringarna på jorden.

Tidigare studier har upptäckt en liten energiobalans på jorden, han sa. "Jordens lilla energiobalans har betydande effekter på dess globala uppvärmning och klimatförändringar, ", sa han. "Vi förväntar oss att den dynamiskt varierande energibudgeten och den möjliga energiobalansen har viktiga effekter på väder- och klimatsystemen på Titan."

Forskarna använde data som samlats in från Cassini-uppdraget mellan 2004 och 2017 - motsvarande ungefär ett halvt jordår för Saturnus och Titan, eller delar av tre säsonger. Dessa data gav den första möjligheten att systematiskt undersöka Titans säsongsvariationer.

Medan tidigare studier har föreslagit att Titans energibudget är i balans, forskarna fastställde att både emitterad termisk energi och absorberad solenergi minskade under den studerade 14-årsperioden. Men de termiska utsläppen minskade mindre – cirka 6,8 %, jämfört med en 18,6 % minskning av solenergin hos Titan. Det varierade mellan Titans nordliga och södra atmosfärer, samt beroende på månens avstånd från solen under dess omloppsbana.

Fynden tyder på att avståndet mellan solen och jorden kan spela en roll i jordens energibalans, sa Xun Jiang, professor i atmosfärsvetenskap vid UH.

"En sådan mekanism har inte undersökts för jordens energiobalans, "Jiang sa, noterar att framtida arbete kommer att jämföra Titans och jordens energibudgetar för att bättre förstå klimatsystemen på var och en.

Förutom Creecy, Li och Jiang, forskare på projektet är C.A. Nixon från NASA Goddard Space Flight Center och R.A. West och M.E. Kenyon från Jet Propulsion Laboratory vid California Institute of Technology.

Creecy sa att ytterligare arbete kommer att behövas för att bättre förstå vad den observerade energiobalansen betyder för Titan.

"Den möjliga energiobalansen innebär att Titans atmosfäriska system fortsätter att utvecklas, " sa hon. "Det finns en komplicerad växelverkan mellan energibudgeten och atmosfäriskt system, som undersöks av vår forskning."