Художник концепт посадки Гюйгенс-зонда на поверхность Титана. Кредит: ЕКА
Несмотря на то, что зонд Гюйгенс приземлился на Титане в 2005 году и передавал данные только в течение примерно 90 минут после приземления, ученые все еще могут извлекать информацию о Титане из миссии, извлекая из них все возможное. Последняя информация поступает от реконструкции способа приземления зонда, и международная группа ученых говорит, что зонд «подпрыгивал, скользил и качался» после приземления на луну Сатурна, что позволяет понять природу поверхности Титана.
«Пик в данных об ускорении предполагает, что во время первого колебания зонд, вероятно, столкнулся с камешком, выступающим примерно на 2 см от поверхности Титана, и, возможно, даже толкнул его в землю, предполагая, что поверхность имела мягкую консистенцию влажный песок », - рассказывает д-р Стефан Шредер из Института исследований Солнечной системы Макса Планка, ведущий автор статьи, недавно опубликованной в журнале« Планетные и космические науки ».
Анимация посадки ниже.
Шредер и его команда смогли восстановить посадку, проанализировав данные от различных инструментов, которые были активны во время удара, и, в частности, они искали изменения в ускорении, испытываемом зондом.
Данные прибора сравнивались с результатами компьютерного моделирования и испытания на падение с использованием модели Гюйгенса, предназначенной для воспроизведения посадки.
Ученые считают, что Гюйгенс приземлился в чем-то похожем на пойму на Земле, но в то время было сухо. Анализ показывает, что при первом контакте с поверхностью Титана Гюйгенс вырыл яму глубиной 12 см, прежде чем отскочить на плоскую поверхность.
Зонд, наклоненный примерно на 10 градусов в направлении движения, затем скользил по поверхности на 30–40 см.
Он замедлился из-за трения о поверхность и, придя к месту последнего упокоения, пять раз раскачивался взад-вперед. Движение прекратилось примерно через 10 секунд после приземления.
Более ранние исследования данных Гюйгенса определили поверхность Титана достаточно мягкой. Новое исследование идет еще дальше, говорит команда, чтобы продемонстрировать, что если что-то оказывало небольшое давление на поверхность, поверхность была твердой, но если объект оказывал большее давление на поверхность, он значительно погружался.
«Это как снег, замерзший на вершине», - сказал Эрих Каркошка, соавтор Университета Аризоны в Тусоне. «Если вы идете осторожно, вы можете идти как по твердой поверхности, но если вы наступите на снег слишком сильно, вы ворветесь очень глубоко».
Если бы зонд воздействовал на влажное, похожее на грязь вещество, его инструменты зафиксировали бы «сплат» без дальнейших признаков отскока или скольжения. Следовательно, поверхность должна была быть достаточно мягкой, чтобы зонд мог совершить значительное углубление, но достаточно твердым, чтобы выдержать раскачивание Гюйгенса назад и вперед.
Это необработанное изображение было возвращено камерой Descent Imager / Spectral Radiometer на борту зонда Гюйгенса Европейского космического агентства после того, как зонд опустился в атмосферу Титана. Это показывает поверхность Титана с ледяными глыбами, разбросанными вокруг. Кредит: ЕКА / НАСА / Университет Аризоны
«Мы также видим в данных посадки Гюйгенс свидетельства того, что« пушистый »пылевидный материал - наиболее вероятные органические аэрозоли, которые, как известно, капают из атмосферы Титана, - выбрасывается в атмосферу и задерживается там примерно на четыре секунды после удар », - сказал Шредер.
Поскольку пыль легко поднималась, она, скорее всего, была сухой, что свидетельствует о том, что в течение некоторого времени до приземления не было дождя из жидкого этана или метана.
«На Титане не часто бывают дожди», - сказал Каркошка, объяснив, что сильные ливни жидкого метана могут происходить с разницей в десятилетия или столетия. «Когда они происходят, они вырезают каналы, которые мы видим на фотографиях, записанных Гюйгенсом, когда они приближаются к поверхности. Верхний слой на посадочной площадке был абсолютно сухим, что говорит о том, что долгое время не было дождей », - добавил он.
Каркошка сказал, что когда приземлился Гюйгенс, его светящаяся вниз лампа согревала землю и вызывала испарение метана », - пояснил Каркошка. «Это говорит нам о том, что чуть ниже поверхности, вероятно, земля была влажной».
В более ранних исследованиях предполагалось, что зонд Гюйгенса приземлился у края одного из углеводородных озер Титана. Несколько сотен озер и морей были обнаружены с помощью радиолокационных приборов орбитального аппарата Кассини, но при температуре поверхности минус 179 градусов по Цельсию (минус 290 градусов по Фаренгейту) Титан не имеет водоемов. Вместо этого жидкие углеводороды в форме метана и этана присутствуют на поверхности луны, а сложные углеродные составляющие образуют дюны и другие элементы на поверхности.
Источник: ЕКА
