本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
在泰坦星浓密的大气层之下，隐藏着一些以地球标准来看相当不寻常的东西。这颗土星卫星的一些特征乍一看可能与我们在地球上的一些特征相似——它是太阳系中唯一拥有湖泊的另一个天体，并且似乎拥有活跃的天气系统。但从天而降的雨水不是水，而是甲烷，它填满了泰坦星广阔的湖泊，然后在蒸发后形成覆盖地表的云层。这与地球上的水循环出奇地相似，但同时又相当奇异。
卡西尼号宇宙飞船已经能够更近距离地观察这个奇异的天气系统，并且已经看到湖泊和云层的分布在月球表面并不均匀。湖泊倾向于聚集在两极周围，尤其是在北半球。与此同时，云层更偏爱南方——那是直到最近还在经历夏季的半球。泰坦星上的一年相当于地球上的30年，所以夏季持续很长时间。云层在这些30年中大约停留25年，但在剩余的时间里消失。
加州理工学院的一些科学家已经对云层和湖泊的这种不均匀分布提出了一个解释。他们最近在《自然》杂志上发表了他们的发现，而我本周为帝国理工学院的学生报纸撰写了关于他们新模型的文章——如果您愿意，可以访问 Felix Online 阅读全文。
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我与帝国理工学院物理系的行星科学家英戈·穆勒-沃达格博士进行了交谈，了解了这篇论文，他解释了为什么新模型比以前的模型更好。
“这项研究的意义在于，它比以前的研究更好地再现了湖泊和云层分布方面的观测结果。其意义在于，我们首次了解了控制这些特征的因素，即全球风力输送、微物理过程（如凝结和蒸发）、云层形成和辐射加热的复杂相互作用。”据我所知，这个模型在两个方面取得了进步，即它是 3D 而不是 2D 的，并且完全包括了大气和地表之间在甲烷输送方面的耦合，以及包括了地表甲烷储库。许多 [以前的] 模型是 2D 的，因为否则计算时间会变得过长，因为模型需要运行多年才能评估季节性趋势（鉴于泰坦星的一年相当于地球上的 30 年！）。据我所知，许多模型大大简化了地表-大气甲烷输送过程，因此得到了不同的结果。重要的是，许多先前的研究没有充分考虑甲烷的地表储库以及这些储库如何随一年内大气层的变化而变化。”
加州理工学院团队的模型使他们能够预测未来几年泰坦星上的天气状况——为了看看他们的模型是否正确，我们所要做的就是保持关注（并确保卡西尼号正在进行观测以检查他们的预测！）。
参考文献
Schneider, T., Graves, S., Schaller, E., & Brown, M. (2012). Polar methane accumulation and rainstorms on Titan from simulations of the methane cycle Nature, 481 (7379), 58-61 DOI: 10.1038/nature10666