Конечно, мир, покрытый льдом очень хорош для скрытия секретов. Новое исследование предполагает, что луна Сатурна – Титан покрыт толстой, жесткой коркой льда, находка, сбивающая ученых с толку, чьи объяснения динамической поверхности и атмосферы луны основываются на мягком покрытии.
«То, что происходит на Титане было трудно объяснить, что делает положение еще хуже», говорит соавтор исследования Дуг Хемингуэй, планетарный геофизик из Калифорнийского университета. «Это делает загадочное небесное тело еще более мистическим».
Титан – это наибольшая луна Сатурна, поддерживающая плотную атмосферу. Зонд НАСА Кассини, который находится на орбите Сатрна с 2004 года, посмотрел сквозь оранжевую дымку, чтобы открыть метан и другие гидрокарбонаты, которые выпадают дождем, заполняя обширные озера, и замерзают, формируя дюны. Кассини также собрал доказательства океана жидкой воды, отделенной от поверхности ледовой коркой.
Хемингуэй и его коллеги провели то, что казалось им поначалу обычным анализом двух наборов данных с Кассини: один по измерению гравитации Титана, и другой – топографический на различных точках поверхности. Они ожидали, что на холмистых местностях Титана, где корка толще, гравитация будет слегка больше, чем на углублениях из-за их большей массы. Однако Хемингуэй был удивлен, увидев противоположную связь – в самых высоких регионах гравитация была наименьшей. «Мы думали, что математика дала сбой», сказал он.
После того как они убедились, что расчеты верны, команда Хемингуэя попыталась объяснить странные соотношения между высотой и гравитацией. Их предположения быстро направились на связь с ледовой коркой и лежащим под ней океаном. Из-за того, что лед менее плотный, чем жидкая вода, самые плотные регионы коры будут более плавучими, что позволяет им подниматься и плавать на поверхности. Но такое может случиться только тогда, когда корка или тонкая, или достаточно гибкая, чтобы позволять такое движение.
Когда исследователи поместили данные по топографии и гравитации в уравнения, они обнаружили, что ледовое покрытие Титана похоже слишком толстое и плотное, чтобы появились локализованные регионы всплывшей корки. Вместо этого большие глыбы остаются погруженными. Из-за их плотности, они имеют меньшую массу, чем вода, которую они вытесняют, уменьшая гравитацию.
В добавок к этому команда Хемингуэя предсказала, что ветер и дождь на Титане вызывают эрозию, которая переносит массу из горных пиков к желобам под ними, еще более увеличивая на первый взгляд неправильную связь между подъемом и гравитацией. Эти исследования опубликованы 29 августа в журнале Nature.
Понимание толщины и твердости ледовой оболочки Титана важно для понимания того, что питает метановые дожди луны, озера и дюны. Атмосфера Титана содержит столько метана, что если он весь выпадет на поверхность, он сформирует на поверхности слой в 10 метров. Но ученые не имеют понятия откуда этот метан появился. До проведения нового исследования, наиболее логичным происхождением метана кажутся слои под поверхностью, говорит Джонатан Лунин из Корнельского университета. Однако метану очень трудно будет проникать сквозь толстую, плотную корку в атмосферу.
Лунин Говорит, что надеется на решение этой проблемы учеными до 2017 года, когда Кассини упадет на Сатурн по завершении своей миссии.
Ваше мнение