Несколько десятилетий назад космический аппарат Voyager 1 уже замечал существование подобного облака на Титане. Удивительным было то, что содержание ацетилендинитрила в нем составляло менее 1% от необходимого для конденсации облака объема. Теперь же с помощью аппарата Cassini ученые получили такой же результат.
«Появление этого ледяного облака идет в разрез с тем, что мы знаем о процессе их формирования на Титане», - заявил один из исследователей миссии Cassini.
Типичным процессом образования облаков является конденсация. На Земле существует цикл испарения и конденсации. То же происходит и в тропосфере Титана, стойкого к воздействию погодных условий слоя атмосферы спутника, но с метаном вместо воды. В стратосфере, областью над тропосферой, на северном и южном полюсах Титана происходит несколько иной процесс конденсации. В данном случае слои облаков конденсируются, когда глобальная циркуляция заставляет теплые газы тонуть в прохладных регионах полярной стратосферы по мере их снижения.
Облако образуется, когда температура и давление воздуха благоприятны для «трансформации» пара в лед. В этот момент пар и лед достигают точки равновесия, благодаря которому ученые могут вычислить их количество. Вместе с тем, расчеты показали, что для образования облака из ацетилендинитрила необходимо, чтобы на его высоте содержалось более чем в 100 раз больше пара, чем удалось зафиксировать ученым.
По мнению исследователей, это облако образуются не путем конденсации, а в процессе реакций других видов ледяных частиц. Ученые называют это «химией твердого тела». Первым шагом в предлагаемом процессе является формирование ледяных частиц, состоящих из цианоацетилена (HC 3 N). Так как эти кусочки льда перемещаются вниз сквозь стратосферу Титана, они покрываются цианистым водородом (HCN). На этой стадии частицы имеют сердцевину и оболочку, состоящие из разных химических веществ. Время от времени фотон ультрафиолетового света проникает в замороженную оболочку и вызывает ряд химических реакций. Именно этот процесс на выходе может дать водород и ацетилендинитрил.
Космическая станция Cassini-Huygens, стоимостью более трех миллиардов долларов, была запущена в космос в 1997 году для исследования Сатурна и его спутника Титана.
Cassini названа в честь итальянского ученого Жана Доменико Кассини, доказавшего, что кольцо Сатурна состоит из двух частей, разделенных темной полосой (деление Кассини) также предполагавшего, что кольца Сатурна состоят из частей различных размеров.
Cassini-Huygens - одна из наиболее грандиозных космических станций, когда-либо запущенных в космос. Она наполнена огромным количеством инструментов и камер для точных измерений и высококачественных снимков высокого качества в разных атмосферных условиях и спектре цвета. Космическая станция состоит из орбитальной станции Cassini (построена NASA) и зонда Huygens (European Space Agency).
Миссия Cassini является совместным проектом NASA, ЕКА (Европейское космическое агентство) и Итальянского космического агентства.
Одно из достижений ученых NASA, исследующих фотографии с Cassini, - обнаружение жидкой воды в глубине Титана. Также ранее NASA опубликовало небывало четкие фото колец Сатурна.