Кассини-Гюйгенс предоставил новые доказательства того, почему у Титана есть атмосфера, что делает его уникальным среди всех спутников Солнечной системы, говорит ученый-планетолог из Университета Аризоны.
Ученые могут сделать вывод из результатов Кассини-Гюйгенс, что у Титана есть аммиак, сказал Джонатан И. Лунин, междисциплинарный ученый для исследования Гюйгенса Европейского космического агентства, которое приземлилось на Титане в прошлом месяце.
«Я думаю, что из данных ясно, что Titan накопил или приобрел значительное количество аммиака, а также воды», - сказал Лунин. «Если присутствует аммиак, он может быть ответственен за шлифовку значительных частей Титана».
Он предсказывает, что инструменты Кассини обнаружат, что под твердым слоем водяного льда Титан имеет слой жидкого аммиака и воды. Кассини увидит - радар Кассини, вероятно, уже видел - места, где жидкий аммиачно-водный шлам извергался из чрезвычайно холодных вулканов и тек через ландшафт Титана. Аммиак в густой смеси, выделяемой таким способом, называемой «криовулканизм», может быть источником молекулярного азота, основного газа в атмосфере Титана.
Лунин и пять других ученых Кассини сообщили о последних результатах миссии Кассини-Гюйгенс на встрече Американской ассоциации развития науки в Вашингтоне, округ Колумбия, сегодня (19 февраля).
Радар Кассини изобразил особенность, которая напоминает базальтовый поток на Земле, когда он совершил свой первый близкий проход Титаном в октябре 2004 года. Ученые полагают, что у Титана есть ядро скальной породы, окруженное слоем твердого водяного льда. Аммиак в вулканической жидкости Титана понизит точку замерзания воды, снизит плотность жидкости, так что она будет примерно такой же плавучей, как водяной лед, и увеличит вязкость примерно до вязкости базальта, сказал Лунин. «Функция, обнаруженная в данных радара, предполагает, что аммиак работает на Титане в криовулканизме».
Ионный нейтральный масс-спектрометр Кассини и газовый хроматограф-масс-спектрометр Гайгена (GCMS) измеряли атмосферу Титана, покрывая самые верхние слои атмосферы вплоть до поверхности.
Но ни один из них не обнаружил нерадиогенную форму аргона, сказал Тобиас Оуэн из Гавайского университета, междисциплинарный ученый Кассини и член научной группы GCMS. Это говорит о том, что строительные блоки, или «планетезималы», которые образовывали Титан, содержали азот в основном в форме аммиака.
По словам Лунина, эксцентричная, а не круглая орбита Титана объясняется подземным слоем жидкости на поверхности Луны. Габриэль Тоби из Нантского университета (Франция), Лунин и другие опубликуют статью об этом в предстоящем выпуске Икара.
«Одна вещь, которую Титан не мог сделать в течение своей истории, - это иметь слой жидкости, который затем замерзнет, потому что во время процесса замораживания скорость вращения Титана пошла бы вверх, вверх», - сказал Лунин. «Таким образом, либо у Титана никогда не было жидкого слоя внутри - что очень трудно выдержать, даже для объекта с чистым водяным льдом, потому что энергия аккреции могла бы растопить воду - или этот жидкий слой сохранялся до сегодняшнего дня». , И единственный способ сохранить этот жидкий слой до настоящего времени - это добавить в смесь аммиак ».
Во вторник, 15 февраля, радар Кассини обнаружил кратер размером с Айову, когда он пролетел в пределах 1577 километров (980 миль) от Титана. что НАСА выпустило сегодня на брифинге AAAS. «Большие ударные кратеры на Земле - хорошие места для получения гидротермальных систем. Возможно, у Титана есть какая-то аналогичная «метанотермическая» система », - сказал он.
Радарные результаты, показывающие, что несколько кратеров столкновения соответствуют очень молодым поверхностям. «Это означает, что кратеры Титана либо стираются, либо они закапываются органикой», - сказал Лунин. «Мы не знаем, в каком случае». Исследователи полагают, что углеводородные частицы, которые заполняют туманную атмосферу Титана, падают с неба и покрывают землю ниже. Если бы это происходило на протяжении всей истории Титана, у Титана был бы «самый большой резервуар углеводородов из любых твердых тел в солнечной системе», отметил Лунин.
В дополнение к вопросу о том, почему у Титана есть атмосфера, есть еще два великих вопроса о гигантской луне Сатурна, добавил Лунин.
Второй вопрос - сколько метана было уничтожено за всю историю Титана и откуда весь этот метан. Наземные и космические наблюдатели давно знают, что атмосфера Титана содержит метан, этан, ацетилен и многие другие углеводородные соединения. Солнечный свет необратимо разрушает метан в верхних слоях атмосферы Титана, потому что выделившийся водород ускользает от слабой гравитации Титана, оставляя после себя этан и другие углеводороды.
Когда зонд Гюйгенс согрел влажную поверхность Титана там, где он приземлился, его инструменты вдыхали запахи метана. Это является убедительным доказательством того, что метановые дожди образуют сложную сеть узких дренажных каналов, простирающихся от более ярких горных районов до более низких, более темных областей. Снимки с экспериментального спектрометра Descent Imager-Spectral Radiometer под руководством UA свидетельствуют о речных особенностях Titan.
Третий вопрос - тот, на который Кассини на самом деле не был дан инструментарий, - Лунин называет «астробиологическим» вопросом. Если жидкий метан и его органические продукты выпадают из стратосферы Титана, то насколько далеко продвинулась органическая химия на поверхности Титана? Вопрос в том, сказал Лунин: «В какой степени возможная современная химия на поверхности Титана вообще имеет отношение к химии пребиотиков, которая предположительно произошла на Земле до начала жизни?»
Миссия Cassini-Huygens - это сотрудничество между НАСА, ЕКА и ASI, Итальянским космическим агентством. Лаборатория реактивного движения (JPL), подразделение Калифорнийского технологического института в Пасадене, управляет миссией для Управления научной миссии НАСА в Вашингтоне, округ Колумбия. JPL спроектировал, разработал и собрал вибратор Кассини, в то время как ЕКА эксплуатировала зонд Гюйгенса.
Первоисточник: Выпуск новостей Университета Аризоны
