(Изображение: © NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS)
Представьте себе мир, в котором падает дождь, собирается в озерах и прудах, просачивается в окружающие скалы и испаряется, только чтобы снова упасть. Есть только одна загвоздка: мир - это луна Сатурна, Титангде дождь не вода; это жидкий метан.
В двух новых статьях рассказывается, как этот жутко знакомый безводный «водный цикл» проявляется на поверхности Титана. Для этого две отдельные исследовательские группы обратились к данным Миссия Кассини, который закончил свое пребывание в системе Сатурна в Сентябрь 2017, Космический корабль пролетал мимо массивной луны более 100 раз, собирая критические наблюдения за этим странным миром, как он это сделал.
Некоторые из этих наблюдений показали ученым что-то действительно необычное: их первый проблеск жидкости в настоящее время на ландшафте, а не просто призраки таких жидких черт, «Титан - единственный мир за пределами Земли, где мы видим тела жидкости на поверхности», - говорит Розали Лопес, планетолог из Лаборатории реактивного движения НАСА, которая работала над миссией Кассини, но не участвовала ни в одной из новых работ. «Некоторые из нас любят называть Титан Землей внешней солнечной системы».
«Титан - самая интересная луна в Солнечной системе. Я думаю, что у меня появилось несколько врагов, но я думаю, что это действительно так», - говорит Шеннон МакКензи, ведущий автор одного из новых исследований и ученый-планетолог из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса. , рассказал Space.com. Но это не значит, что луна прямолинейна. «Титан бросает нам много мячей», - сказала она.
В исследовании Маккензи анализируется один потенциальный кривая: три маленьких особенности, которые оказались заполненные жидкостью озера когда Кассини впервые заметила их, но, похоже, они высохли к тому времени, когда космический корабль вернулся в этот район. Наблюдения показывают, что жидкость либо испарялась, либо просачивалась в окружающую поверхность планеты.
Эти "призрачные озера" могут быть свидетельством сезонные изменения МакКензи и ее соавторы верят на Луну. (Прошло семь земных лет между двумя наблюдениями космического корабля над этой областью, в течение которых северное полушарие Луны переходило от зимы к весне.)
Но ситуация, возможно, не так проста, поскольку два набора наблюдений были взяты различными инструментами. Cassini был построен для сбора данных либо с помощью радиолокационного прибора, либо с помощью камер визуального и инфракрасного света, но не одновременно. И во время первого прохода космического корабля регион был слишком темным, чтобы использовать камеры.
Таким образом, Маккензи и ее коллеги должны были учитывать изменение инструментов как потенциальную переменную. Но она все еще уверена, что что-то другое в двух проходах, и что вполне вероятно, что жидкость был там, затем исчез. Даже если разные сигналы на двух мухах были вызваны каким-то другим явлением, Маккензи сказала, что она все еще заинтригована тем, что это может сказать нам о странной луне, которая является одним из вероятных кандидатов ученых, где жизнь может скрываться за пределами Земли.
«Если мы вместо этого посмотрим на некоторые недавно идентифицированные материалы на поверхности, то это тоже интересно, потому что отложения на Титане действительно важны для химии пребиотиков», - сказал МакКензи.
Но хотя Маккензи сосредоточился только на трех небольших озерах, которые, кажется, исчезли, множество озер оставалось видимым во время наблюдений Кассини за регионом. Во второй публикации, опубликованной сегодня, ученые использовали радиолокационные данные для изучения нескольких более крупных озер.
Во время самого последнего прохода Кассини над Титаном в апреле 2017 года космический аппарат был запрограммирован на сбор очень специфического типа данных, называемого альтиметрией, над районом озера для измерения высоты различных веществ. Marco Mastrogiuseppe, планетолог из Калифорнийского технологического института, уже использовал аналогичные данные для измерения глубины некоторых морей Титанамного больших жидкостей, и команда Кассини надеялась, что он сможет сделать то же самое с озерами.
Mastrogiuseppe и его коллеги сделали это в своей новой статье, определив дно озер глубиной более 100 футов (100 метров) и установив, что в их содержимом преобладает жидкость метан, «Мы поняли, что по сути состав озер очень, очень похож на состав кобыл, моря», - сказал он. «Мы считаем, что эти тела питаются местными дождями, а затем эти бассейны сливают жидкость».
Это говорит о том, что под поверхностью Титана Луна может содержать еще одну особенность, напоминающую Землю: пещеры. На Земле многие пещеры образованы водой, растворяющей окружающие породы, такие как известняк, оставляя позади тип ландшафта, называемый карстХарактеризуется родниками, водоносными горизонтами, пещерами и воронками.
Исследователи, изучающие район озера Титан, считают, что они видят сходные характеристики карстового типа. Они также не заметили каналы, соединяющие все эти различные свойства жидкостиИменно поэтому Мастрогиусеппе и другие подозревают, что часть жидкости может просачиваться в окружающую местность, как карстовые системы здесь, на Земле.
«Титан - это действительно тот мир, который геологически похож на Землю, и изучение взаимодействий между жидкими телами и геологией - это то, чего мы до сих пор не могли сделать», - сказал Лопес. Новые исследования начинают делать это, наблюдая, как эти взаимодействия разыгрываются вживую на другом планетарном теле.
Конечно, гораздо сложнее изучить эти взаимодействия в мире, который никогда не был в центре внимания миссии. «Мы говорили о возможных миссиях с роботизированными исследователями, которые могли бы заползти в лавовые трубы и пещеры на Луне и Марсе, - сказал Лопес. - Можем ли мы в будущем отправить одного из них, чтобы как бы ползти вниз по этой местности и в пещеры и выяснить, что там внизу? "
Такая миссия, вероятно, не произойдет в ближайшее время, но НАСА всерьез рассматривает проект под названием Стрекоза это посадит беспилотника на странную луну. Если она будет выбрана, миссия начнется в 2025 году и достигнет Титана девять лет спустя. И если НАСА не выберет «Стрекозу», велика вероятность, что придет другая концепция миссии. «Титан слишком крут, чтобы не возвращаться», - сказал Маккензи.
Обе Маккензии MastrogiuseppeРоссийские статьи были опубликованы сегодня (15 апреля) в журнале Nature Astronomy.
- Посадка на Титане: снимки с зонда Гюйгенса на луне Сатурна
- Удивительные фотографии: Титан, самая большая луна Сатурна
- Ослепительные виды показывают поверхность титана Сатурна Луны, как никогда раньше
