|
Спутник Сатурна Титан имеет богатую метаном кору
|
|
|
|
Титан, крупнейший спутник Сатурна, является единственным известным местом, кроме Земли, где есть атмосфера и жидкости в виде рек, озер и морей на поверхности. Из-за чрезвычайно низкой температуры жидкости на Титане состоят из углеводородов, таких как метан и этан, а поверхность состоит из твердого водяного льда.
|
|
|
|
Новое исследование, опубликованное в журнале Planetary Science Journal, проведенное планетологами из Гавайского университета в Маноа, показало, что газообразный метан также может быть захвачен льдом, образуя отчетливую корку толщиной до шести миль, которая нагревает нижележащий ледяной панцирь, а также может объяснить богатую метаном толщу Титана. атмосфера.
|
|
|
|
Исследовательская группа, возглавляемая научным сотрудником Лорен Шюрмайер, в которую также входят Гвендолин Брауэр, докторант, и Сара Фагентс, заместитель директора и научный сотрудник Гавайского института геофизики и планетологии (HIGP) Школы океанологии и технологий земли и океанологии Маноа (SOEST), наблюдали в НАСА данные свидетельствуют о том, что ударные кратеры Титана на сотни метров мельче, чем ожидалось, и на этом спутнике было обнаружено всего 90 кратеров.
|
|
|
|
"Это было очень удивительно, потому что, основываясь на наблюдениях за другими лунами, мы ожидаем увидеть гораздо больше ударных кратеров на поверхности и кратеров, которые намного глубже, чем те, что мы наблюдаем на Титане", - сказал Шурмайер. "Мы поняли, что что-то уникальное для Титана, должно быть, заставляет их становиться мельче и относительно быстро исчезать".
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы выяснить, что может скрываться за этой загадкой, исследователи протестировали на компьютерной модели, как рельеф Титана мог бы смягчиться или восстановиться после удара, если бы ледяной панцирь был покрыт слоем изолирующего льда из клатрата метана, разновидности твердого водяного льда с газообразным метаном, заключенным в кристаллическую структуру.
|
|
|
|
Поскольку первоначальная форма кратеров Титана неизвестна, исследователи смоделировали и сравнили две вероятные начальные глубины, основываясь на свежих кратерах аналогичного размера на ледяном спутнике такого же размера, Ганимеде.
|
|
|
|
"Используя этот подход к моделированию, мы смогли ограничить толщину коры из клатрата метана до 5-10 километров [примерно 3-6 миль], поскольку моделирование с использованием этой толщины показало глубину кратеров, которая наилучшим образом соответствовала наблюдаемым кратерам", - сказал Шурмайер.
|
|
|
|
"Клатратная кора метана нагревает недра Титана и вызывает удивительно быстрое изменение рельефа, что приводит к обмелению кратеров со скоростью, близкой к скорости быстро движущихся теплых ледников на Земле".
|
|
|
|
Атмосфера, богатая метаном
|
|
|
|
Оценка толщины метанового ледяного панциря важна, поскольку она может объяснить происхождение богатой метаном атмосферы Титана и поможет исследователям понять круговорот углерода на Титане, "гидрологический цикл" на основе жидкого метана и изменение климата.
|
|
|
|
"Титан - это естественная лаборатория для изучения того, как парниковый газ метан нагревается и циркулирует в атмосфере", - сказал Шюрмайер. "Земные гидраты клатрата метана, обнаруженные в вечной мерзлоте Сибири и под морским дном Арктики, в настоящее время дестабилизируют атмосферу и выделяют метан. Таким образом, уроки, полученные на Титане, могут дать важную информацию о процессах, происходящих на Земле".
|
|
|
|
Структура Титана
|
|
|
|
В свете этих новых открытий топография Титана приобретает смысл. А ограничение толщины ледяной корки из клатрата метана указывает на то, что внутри Титана, скорее всего, тепло, а не холодно, жестко и неактивно, как считалось ранее.
|
|
|
|
"Клатрат метана обладает большей прочностью и теплоизоляцией, чем обычный водяной лед", - сказал Шурмайер. "Клатратная корка изолирует внутреннюю часть Титана, делает ледяной панцирь очень теплым и пластичным и предполагает, что ледяной панцирь Титана медленно конвекционирует".
|
|
|
|
"Если в океане Титана под толстым ледяным панцирем существует жизнь, любые признаки жизни (биомаркеры) должны быть перенесены вверх по ледяному панцирю Титана, чтобы нам было легче получить к ним доступ или увидеть их в будущих миссиях", - добавил Шурмайер. "Это с большей вероятностью произойдет, если ледяной покров Титана будет теплым и конвективным".
|
|
|
|
Поскольку запуск миссии НАСА "Стрекоза" к Титану запланирован на июль 2028 года, а прибытие - на 2034 год, у исследователей будет возможность провести тщательные наблюдения за этим спутником и продолжить изучение ледяной поверхности, включая кратер Селк.
|
|
|
|
Источник
|
