Letter
宇宙：タイタンの極循環反転から示された活動的な上層大気化学と力学
Nature 491, 7426 doi: 10.1038/nature11611
土星の衛星タイタンは、地球大気に匹敵する窒素大気を有しており、その表面圧力は1.4 barである。数値モデルは対流圏の様子を非常にうまく再現するが、中層大気に観測された温度、組成、風を説明するのには問題がある。中層大気循環の最上部は、高度450〜500 kmの所にあると考えられており、そこには、主要な厚いもや層から分離したように見えるもや層がある。この「孤立した」もやは、もや生成のピーク場所の一致や、循環の上側ブランチによる力学的輸送の限界に起因していると今まで説明されてきた。本論文では、2009年の春分点後の中層大気の循環反転を観測した約2年後の南極上での微量ガス蓄積を報告しており、このデータから我々は、中層大気の循環が少なくとも高度600 kmまで広がっていなければならないと結論している。この循環の主要な動力源は、夏半球での太陽放射の吸収によるもやの加熱と、冬半球での微量ガスやもやの赤外放射による冷却である。したがって、我々の結果は、これらの効果が（高度500 km以上の）熱圏においても非常に重要であることを示唆している。このことから、高度950 km以上での非常に複雑な分子やイオンが検出されることと矛盾しない活動的な上層大気化学と、もや粒子の成長がモノマーからフラクタル構造へと遷移するといった、孤立もやに対する別の説明との両方が必要となる。
