Herfst valt nu snel in op Saturnusmaan Titan Tuesday, 27 November 2012 Nu we ons op het noordelijk halfrond opmaken voor de winter, beginnen ook op Saturnus' grootste maan Titan seizoensveranderingen snel merkbaar te worden. Een internationaal team van wetenschappers heeft de meest dramatische toename van concentraties  spoorgassen waargenomen sinds de Cassini-ruimtesonde in 2004 bij Saturnus is aangekomen. Deze veranderingen zijn waarschijnlijk gerelateerd aan de omkering van de verticale luchtstroming op Titan. De resultaten van het onderzoek - die kunnen leiden tot een beter begrip van planeetatmosferen - verschijnen morgen in Nature. Titan kent net als de aarde seizoenen, omdat de omwentelingsas scheef ten opzichte van de zon staat. Hierdoor krijgt één pool een half jaar lang continu zonlicht, terwijl de andere pool in het donker blijft (ESA/AOES) Titan heeft, net als de aarde, een dikke stikstofatmosfeer. Maar omdat de maan veel verder van de zon staat is het er een stuk kouder. Titan ondervindt ook seizoenen, omdat de omwentelingsas scheef ten opzichte van de zon staat. Hierdoor krijgt één pool een half jaar lang continu zonlicht, terwijl de andere pool in het donker blijft. Door haar langere baan rond de zon duurt een jaar op Titan 29,5 aardse jaren, zodat het tussen 1995 en 2009 donker was op Titans noordpool. Sindsdien is het de zuidpool die afkoelt en is het herfst op het zuidelijk halfrond. De verwachting was dat met deze seizoenswisseling ook de atmosfeer zou  veranderen. "Titans donkere pool is vanaf de aarde nooit zichtbaar omdat de pool door de geometrie van de baan altijd van ons af staat. De ruimtesonde Cassini biedt ons daarom een unieke kans om seizoensveranderingen waar te nemen," aldus Nick Teanby van de Universiteit van Bristol, eerste auteur van het artikel. "Veranderingen bij de polen van Titan zijn helemaal interessant, omdat daar de veranderingen het grootst zijn." Spoorgassen De wetenschappers zagen met Cassini's Composite InfraRed Spectrometer een enorme toename van een aantal exotische spoorgassen boven de zuidpool, binnen een relatief korte tijd. Deze spoorgassen worden hoog in Titans atmosfeer gevormd, waar zonlicht en hoog-energetische deeltjes de belangrijkste gassen methaan en stikstof afbreken. Co-auteur Remco de Kok, onderzoeker van SRON Netherlands Institute for Space Research: "We zaten te wachten op tekenen dat de spoorgassen zouden veranderen met het seizoen. Maar op zulke grote en snelle veranderingen hadden we niet gerekend: sommige gasconcentraties namen meer dan duizend keer toe binnen enkele maanden tijd. Het was ook verrassend dat dit gebeurde op een hoogte van meer dan 450 km, veel hoger dan oorspronkelijk gedacht." De veranderingen in gasconcentraties zijn waarschijnlijk gerelateerd aan de omkering van de verticale luchtstroming op Titan. Vlak voor 2009 ging de lucht nog omhoog bij de zuidpool om vervolgens hoog in de atmosfeer richting het noorden te bewegen en weer omlaag te gaan bij de noordpool. Maar dat lijkt nu te veranderen. Omkering luchtstroming Teanby: "Titans midden atmosfeer bestaat uit de stratosfeer en de mesosfeer, 100-500 km hoog boven het oppervlak. Dit deel van de atmosfeer gaat veel sneller om Titan heen dan het oppervlak roteert. Horizontale windsnelheden kunnen oplopen tot 200m/s (720 km per uur). Verticale winden zijn veel trager- luttele millimeters per seconde - en zijn moeilijk te meten. We gebruikten Cassini-metingen van de temperatuur en chemische samenstelling om zo de subtiele verticale wind waar te nemen en de luchtstroming van pool tot pool aan het licht te brengen. Voor het eerst hebben wij nu een omkering van deze stroming waargenomen rond het lentepunt van 2009. De resulterende verdeling van de gassen geeft aan dat deze luchtstroming veel hoger reikt dan gedacht, tot wel 600 km of zelfs hoger. We kunnen de atmosfeer niet tot op een hoogte van 600 km waarnemen, maar we hebben dit kunnen afleiden van het moment waarop de spoorgasconcentraties begonnen op te lopen. Onze resultaten hebben belangrijke verbeterpunten opgeleverd voor atmosfeermodellen van Titan. Titan fungeert hier als een natuurlijk laboratorium voor hoe een rotsachtige planeet zich in het koude buitenste deel van het zonnestelsel gedraagt. Deze resultaten kunnen dus ook uiteindelijk leiden tot een completer begrip van processen in de atmosfeer van de aarde, van andere planeten in het zonnestelsel en van de vele exoplaneten (planeten bij een andere ster dan onze zon) die tegenwoordig worden gevonden." Publicatie Het onderzoeksteam bestaat uit Nicholas A. Teanby (University of Bristol), Patrick G. J. Irwin en Simon B. Calcutt (University of Oxford), Conor A. Nixon en F. Michael Flasar (NASA Goddard Space Flight Center), Remco de Kok (SRON Netherlands Institute for Space Research), Sandrine Vinatier en Athena Coustenis (CNRS), Elliot Sefton-Nash (University of California, University of Bristol). Het artikel met de resultaten van het onderzoek verschijnt in Nature onder de titel Active upper-atmosphere chemistry and dynamics from polar circulation reversal on Titan.