Представлені докази існування озер на Титані • Олексій Левін • Новини науки на "Елементи" • Космічні дослідження

Представлені докази існування озер на Титані

Озера на Титані, відкриті під час 16-го прольоту "Кассіні" 22 липня 2006 року, можуть наповнюватися (a) за рахунок метанового дощу (безпосередньо або в результаті впадання в них метанових річок) або ж (b) за рахунок підживлення з підземних резервуарів рідкого метану. На знімку, зробленому "Кассіні", ймовірно, видно два таких озера, пов'язані між собою каналом (показаний білою стрілкою). Мал. з обговорюваної статті в Nature

Інтернаціональний колектив планетологов, можливо, поставив крапку в тривалій суперечці про існування великих озер на Титані – найбільшому з 56 відомих на сьогоднішній день супутників Сатурна. Свідчення на користь того, що озера все-таки існують, містяться в листі 38 дослідників з США, Італії і Франції, яке 4 січня з'явилося в журналі Nature.

Титан – вельми незвичайне небесне тіло. Його вперше помітив 25 березня 1655 року великий голландський астроном і фізик Християн Гюйгенс. Це п'ятий за рахунком планетний супутник, відкритий за допомогою телескопічних спостережень (перші чотири виявив у Юпітера ще Галілео Галілей). Діаметр Титана (5150 км) становить приблизно 40% земного діаметра і десь в півтора рази перевершує діаметр Місяця.Серед всіх планетних супутників за розміром Титан займає друге місце, поступаючись тільки юпітеріанцу Ганімеду. І, що найцікавіше, це єдина в Сонячній системі місяць, що володіє справжньою атмосферою (відкритої в 1944 році Джерардом Койпером).

Вільного кисню в повітряному басейні Титана немає, він на 98,4% складається з азоту (це основний компонент також і земної атмосфери) і на 1,6% – з метану (плюс слідові кількості ще дюжини газів). Тиск у поверхні досить солідне – понад півтора атмосфер. Клімат, мабуть, холоднувато, на екваторі приблизно мінус 180 градусів Цельсія, у полюсів на 3-5 градусів нижче.

Наявність неабиякого кількості метану в атмосфері Титана давно було усвідомлено як проблема, що вимагає пояснень. Справа в тому, що молекули цього газу під впливом сонячного світла зобов'язані диссоциировать. В умовах Титана вони розпадаються за якісь десятки мільйонів років, що дуже мало в порівнянні з його віком. Щоб вийти з цієї скрути, вчені ще на початку 80-х років припустили, що метан надходить в повітряний басейн з рідких резервуарів.

Ця гіпотеза була сформульована в двох версіях.У першому варіанті передбачалося, що на поверхні супутника є вуглеводневі моря з високим вмістом метану, які випаровують його зі своєї поверхні, а потім отримують назад у вигляді дощів. Температура кипіння метану, як відомо, дорівнює мінус 161,5 градуса (а температура плавлення мінус 182,5 ° C), так що йому, на відміну від азоту (tкип = -195,8 ° C), ніщо не заважає існувати на Титані в рідкій фазі. Згідно з другою версією, метанові ємності покояться в глибинах супутника, і рідкий метан або надходить звідти на поверхню через пробивані метеоритами проломи, або викидається з жерл місцевих низькотемпературних вулканів (це явище називається кріовулканізма).

26 жовтня 2004 за +1174 кілометра від поверхні Титана пройшов космічний зонд «Кассіні» (місія Cassini-Huygens), що зробив свій перший проліт над цим небесним тілом. На превеликий жаль для прихильників першої гіпотези, морів на Титані він не знайшов, проте виявив безліч гір, метеоритних кратерів і кріовулканів. Нічим не порадував їх і спускається зонд "Гюйгенс", який «Кассіні» скинув на Титан 14 січня 2005 року. Дані ізотопного аналізу атмосфери Титана також свідчили про те, що метан, швидше за все, надходить туди з надр планети.Здавалося, океанська теорія походження атмосферного метану міцно повалена і приречена на забуття.

Приклади озер і каналів, виявлених радаром "Кассіні" під час його 16-го прольоту поблизу Титана. На знімку d також видно, імовірно, висохле озеро (показано стрілками). Зображення з обговорюваної статті в Nature

Однак наука любить несподіванки. 22 липня минулого року «Кассіні» на черговому, 16-му прольоті знову справив радіолокаційне сканування частини Титана на хвилі довжиною 21,7 міліметрів. На північ від його 70-й широти радар (Cassini Titan Radar Mapper) угледів більше 75 «затемнень», іноді майже круглих, іноді неправильної форми, від 3 до 70 кілометрів у поперечнику.

З теоретичних міркувань випливає, що метанові «водойми» можуть стабільно існувати тільки в приполярних зонах супутника, в середніх і екваторіальних широтах вони приречені на швидке випаровування. Дослідники, які працювали з цими даними, вважають, що темні плями – це озера з метану (можливо, з домішкою етану та інших вуглеводнів), заповнені до країв або частково висохлі. На користь цього висновку говорить та обставина, що плями лежать в западинах, кратерах або кальдерах і що до них підходять канали – якщо завгодно, метанові річки.

Звичайно, одна серія спостережень – це ще не доказ (в кінці кінців, можна припустити, що кандидати в озера заповнені не рідкими вуглеводнями, а чимось ще). «Кассіні» належить зробити як мінімум ще 22 прольоту поблизу Титана. Ймовірно, вони принесуть чимало цікавої інформації.

джерело: E. R. Stofan et al. The lakes of Titan // Nature, 2007. V. 445. P. 61-64.

Олексій Левін

Див. також:
Існування рідких озер на Титані підтверджено, «Елементи», 27.07.2006.
Вирушаючи на Титан, не забудьте парасольку, «Елементи», 02.08.2006.

Крім того, див. Добірку новин про Титані на «Елементах».


Like this post? Please share to your friends:
Залишити відповідь

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: