„Магическите острови“ на спътника на Сатурн Титан може да са като айсберги от органичен материал
Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN. .
Изчезващите „магически острови“ на най-голямата луна на Сатурн Титан заинтригуваха учените, откакто мисията на НАСА „Касини“ ги забеляза по време на прелитане преди десетилетие. Сега изследователите вярват, че са разкрили тайните на феномена.
Първоначално се смяташе, че ефимерните елементи са изградени от шипкащи газови мехурчета, но сега астрономите смятат, че може да са подобни на пчелна пита ледници, направени от органичен материал, които падат върху повърхността на Луната.
Учените смятат Титан за една от най-очарователните луни в нашата слънчева система, защото споделя някои прилики със Земята. В много отношения обаче той представя и объркващ извънземен пейзаж.
Титан, по-голям както от нашата луна, така и от планетата Меркурий, е единствената луна в нашата слънчева система с плътна атмосфера. Атмосферата е до голяма степен съставена от азот с малко метан, което придава на Титан неговия размит оранжев вид. Атмосферното налягане на Титан е с около 60% по-високо от това на Земята, така че той упражнява налягането, което хората чувстват, плувайки на около 50 фута (15 метра) под повърхността на океана, според НАСА.
Титан е и единственият друг свят в нашата слънчева система, който има подобни на Земята течни тела на повърхността си - но реките, езерата и моретата са съставени от течен етан и метан, които образуват облаци и причиняват течен газ да вали от небето .
Орбиталният апарат на мисията Касини, който носеше сондата Хюйгенс, кацнала на Титан през 2005 г., извърши повече от 100 облитания на Титан между 2004 г. и 2017 г., за да разкрие много от това, което учените знаят за Луната днес.
Сред най-озадачаващите аспекти на Титан са неговите магически острови, наблюдавани от учените като движещи се ярки петна върху морските повърхности на Титан, които могат да продължат няколко часа, няколко седмици или повече. Радарните изображения на Касини уловиха необяснимите ярки области в Лигея Маре, второто по големина течно тяло на повърхността на Титан. Морето е с 50% по-голямо от езерото Superior и се състои от течен метан, етан и азот.
Астрономите смятат, че тези региони може да са струпване на мехурчета от азотен газ, истински острови, направени от плаващи твърди частици или характеристики, приписвани на вълни (въпреки че вълните достигат само няколко милиметра височина).
Планетарният учен Xinting Yu, асистент професор в Тексаския университет в Сан Антонио, се фокусира върху анализирането на връзките между атмосферата на Титан, течните тела и твърдите материали, които падат като сняг, за да види дали те може да са свързани с магическите острови.
„Исках да проуча дали вълшебните острови всъщност могат да бъдат органични вещества, плаващи на повърхността, като пемза, която може да плува във вода тук на Земята, преди най-накрая да потъне“, каза Ю, водещ автор на проучване, публикувано на 4 януари в списание Geophysical Research Letters .
Учените се стремят да разберат колкото е възможно повече за Титан, преди да изпратят специална мисия до Луната. Мисията Dragonfly, ръководена от лабораторията за приложна физика Джон Хопкинс в партньорство с НАСА, се очаква да стартира през 2028 г. и да достигне Титан през 2030 г.
Анализ на необичаен свят
В горната атмосфера на Титан съществува разнообразна гама от органични молекули, включително нитрили, въглеводороди и бензен. Температурата на повърхността е толкова ниска - минус 290 градуса по Фаренхайт (минус 179 градуса по Целзий), че реките и езерата са били издълбани от течен метан - начинът, по който скалите и лавата са помогнали за образуването на елементи и канали на Земята.
Органичните молекули в атмосферата на Титан се свързват заедно в бучки, преди да замръзнат и да паднат върху повърхността на Луната. Равнини и тъмни дюни от органичен материал са забелязани в Титан и учените смятат, че характеристиките са създадени до голяма степен от „снега“ на Титан.
Но какво се случва, когато въглеводородният сняг падне върху зловещо гладките повърхности на езерата и реките с течен газ на Титан? Ю и нейните колеги проучиха различните сценарии, които биха могли да възникнат.
Екипът на Ю установи, че твърдият органичен материал, падащ от горните слоеве на атмосферата, няма да се разтвори, когато се приземи върху течните тела на Титан, тъй като те вече са наситени с органични частици.
„За да видим вълшебните острови, те не могат просто да изплуват за секунда и след това да потънат“, каза Ю. „Те трябва да плават за известно време, но не и завинаги.“
Но течният етан и метан имат ниско повърхностно напрежение, което означава, че е по-трудно твърдите частици да плуват върху тях.
Екипът на Ю симулира различни модели и установи, че замразеният твърд материал няма да плава, освен ако не е порест, като пчелна пита или швейцарско сирене. Малките частици също вероятно няма да плават сами, освен ако не са достатъчно големи.
Анализът на екипа доведе до сценарий, при който замръзналите твърди въглеводороди се струпват близо до брега, след което се откъсват и се носят по повърхността като ледници на Земята. Течният метан бавно се просмуква в замръзналите бучки, което в крайна сметка ги кара да изчезнат от погледа.
Освен това възможен тънък слой от замръзнали твърди частици в моретата и езерата на Титан може да обясни защо течните тела на Луната са толкова гладки, според изследователите.
Сближаване с Титан
През следващото десетилетие се очаква Dragonfly да изследва до голяма степен равнините на органичния материал в екваториалния регион на Титан, а не неговите течни тела.
Спускаемият модул на роторкрафт ще вземе проби от материали на повърхността на Титан, ще проучи потенциалната обитаемост на неговата уникална среда и ще определи кои химически процеси протичат на Луната.
Органичните химикали, които са от съществено значение за живота на Земята, също се намират на Титан, като азот, кислород и други базирани на въглерод молекули. Под дебелата кора на Титан, направена от лед, има вътрешен океан от солена вода, който не се различава от други интригуващи луни в океанския свят, обикалящи около Сатурн, като Енцелад или луната на Юпитер Европа – които се считат за едни от най-добрите места за търсене на живот извън Земята.
Титан звучи негостоприемен, но е възможно условията там да са благоприятни за живот, разчитащ на различна химия и форми по начини, които надхвърлят настоящото ни разбиране, според НАСА.
