Толстая атмосфера спутника Сатурна Титана колеблется в соответствии с циклом Солнца

Westlake et al. проанализировали данные 41 пролета Титана, некоторые на высоте менее 1000 километров (621 миля), когда Кассини погрузился в верхние границы своей атмосферы. Авторы обнаружили, что количество метана там сильно менялось с течением времени — оно уменьшалось с середины 2006 по 2008 год, затем постепенно восстанавливалось в течение двух лет, но к 2011 году упало примерно до половины своего пика 2006 года.Эти колебания точно соответствуют 11-летнему солнечному циклу, в котором вращение Солнца постепенно превращает его магнитное поле в искривленные катушки, вызывая вспышки и солнечные пятна, излучающие ультрафиолетовый и рентгеновский свет.

Достигнув Титана, это мощное излучение может разрывать молекулы метана.Изучив данные Кассини, авторы полагают, что это разрушение метана происходило с 2006 по 2008 год во время последних фаз предыдущего солнечного максимума. Достигнув солнечного минимума в 2008 году, спокойное Солнце позволило метану Титана восстановить свой уровень. Затем, когда Солнце снова начало приближаться к своему последнему солнечному максимуму в 2013 году, уровень метана снизился.

Этот случай подтверждается данными последней миссии по проведению таких измерений — космического корабля «Вояджер-1», который пролетел мимо Титана в 1980 году во время максимума солнечной активности и обнаружил аналогичные обедненные уровни метана.Используя одномерные и трехмерные модели, авторы также смогли проследить движения различных химических веществ в атмосфере Титана. Во время солнечного максимума остатки разрушенного метана объединяются с образованием более тяжелых углеводородов, которые проливаются дождем через атмосферу. Во время солнечного минимума пополнение метаном в верхних слоях атмосферы Титана происходит из его нижних слоев.

Хотя повышение уровня солнечной радиации может привести к падению уровня метана на Титане всего за несколько недель, для его восстановления требуются годы. Авторы предсказывают, что уровень метана не достигнет своего предыдущего пика где-то в этом году.