Титан - тяжелая луна, чтобы учиться, благодаря ее невероятно густой и туманной атмосфере. Но когда астрономы смогли пробраться под пик метановых облаков, они заметили некоторые очень интригующие особенности. И некоторые из них, что довольно интересно, напоминают географические особенности здесь, на Земле. Например, Титан является единственным другим телом в Солнечной системе, которое, как известно, имеет цикл, в котором жидкость обменивается между поверхностью и атмосферой.
Например, на предыдущих снимках, предоставленных миссией НАСА «Кассини», были обнаружены каньоны с крутыми сторонами в северной полярной области, которые были заполнены жидкими углеводородами, подобно речным долинам на Земле. А благодаря новым данным, полученным с помощью радиолокационной альтиметрии, было доказано, что эти каньоны имеют глубину в сотни метров и подтверждают, что через них протекают реки жидкого метана.
Это доказательство было представлено в новом исследовании под названием «Заполненные жидкостью каньоны на Титане», которое было опубликовано в августе 2016 года в журнале. Письма о геофизических исследованиях, Используя данные, полученные с помощью радиолокационного высотомера Cassini в мае 2013 года, они обнаружили каналы в объекте, известном как Vid Flumina, дренажную сеть, соединенную со вторым по величине углеводородным морем Титана на севере, Ligeia Mare.
Анализ этой информации показал, что каналы в этом регионе имеют крутые склоны и имеют ширину около 800 м (полмили) и глубину от 244 до 579 метров (800 - 1900 футов). Эхо-сигналы радара также показали сильные поверхностные отражения, которые указывали, что эти каналы в настоящее время заполнены жидкостью. Высота этой жидкости также соответствовала высоте над уровнем моря в Ligeia Mare (в пределах 0,7 м), средняя глубина которой составляет около 50 м (164 фута).
Это согласуется с верой в то, что эти речные руслы в этом районе впадают в Лигейю-Маре, что особенно интересно, так как оно показывает, как речные системы с глубокими каньонами впадают в озера здесь, на Земле. И это еще один пример того, как основанный на метане гидрологический цикл на Титане управляет формированием и развитием особенностей луны, и способами, которые поразительно похожи на водный цикл здесь на Земле.
Алекс Хейс - доцент кафедры астрономии в Корнелле, директор космического аппарата для получения планетных изображений (SPIF) и один из авторов статьи - провел несколько исследований поверхности и атмосферы Титана на основе радиолокационных данных, предоставленных Кассини. Как он цитировал в недавней статье «Корнеллского летописца»:
«Земля теплая и каменистая, с реками воды, а Титан - холодный и ледяной, с реками метана. И все же замечательно, что мы находим такие похожие функции в обоих мирах. Каньоны, найденные на севере Титана, еще более удивительны, поскольку мы понятия не имеем, как они образовались. Их узкая ширина и глубина предполагают быструю эрозию, поскольку уровни моря поднимаются и опускаются в близлежащем море. Это поднимает множество вопросов, например, куда делся весь разрушенный материал? »
Хороший вопрос действительно, так как он поднимает некоторые интересные возможности. По сути, особенности, наблюдаемые Кассини, являются лишь частью северной полярной области Титана, которая покрыта крупными стоящими телами жидкого метана, самыми крупными из которых являются Кракен Маре, Лигейа Маре и Пунга Маре. В этом отношении регион похож на ледниково-эродированные фьорды на Земле.
Тем не менее, условия на Титане не допускают присутствие ледников, что исключает вероятность того, что отступающие слои льда могли вырезать эти каньоны. Естественно, возникает вопрос: какие геологические силы создали этот регион? Команда пришла к выводу, что было только две вероятные возможности - включая изменение высоты рек или тектоническую активность в этом районе.
В конечном счете, они предпочли модель, в которой изменение высоты поверхности жидкости привело к образованию каньонов, хотя они признают, что и тектонические силы, и изменения уровня моря сыграли свою роль. Как сообщил Space Magazine по электронной почте космический журнал Валерио Поджали, член научного коллектива Cassini RADAR в Римском университете Сапиенца и ведущий автор статьи:
«Что в действительности означают каньоны на Титане, так это то, что в прошлом уровень моря был ниже, и поэтому могли происходить эрозия и образование каньонов. Впоследствии уровень моря поднялся и засыпал каньоны. Предположительно, это происходит в течение нескольких циклов, разрушаясь, когда уровень моря ниже, и откладывается, когда он выше, пока мы не получим каньоны, которые мы видим сегодня. Итак, это означает, что уровень моря, вероятно, изменился в геологическом прошлом, и каньоны фиксируют это изменение для нас ».
В этом отношении, есть много других примеров Земли, из которых все упоминаются в исследовании:
«Примеры включают озеро Пауэлл, водохранилище на реке Колорадо, которое было создано плотиной Глен-Каньон; река Жорж в Новом Южном Уэльсе, Австралия; и ущелье реки Нил, которое образовалось, когда Средиземное море высохло в конце миоцена. Повышение уровня жидкости в геологически недавнем прошлом привело к затоплению этих долин, морфология которых аналогична наблюдаемой в Вид Флумина ».
Понимание процессов, которые привели к этим формированиям, имеет решающее значение для понимания текущего состояния геоморфологии Титана. И это исследование показательно тем, что оно впервые делает вывод о том, что реки в регионе Вид Флумина были глубокими каньонами. В будущем исследовательская группа надеется исследовать другие каналы на Титане, которые наблюдал Кассини, чтобы проверить их теории.
Еще раз, наше исследование Солнечной системы показало нам, насколько это странно и чудесно. Помимо того, что все его небесные тела имеют свои особые причуды, они все еще имеют много общего с Землей. К тому времени, когда миссия Cassini будет завершена (15 сентября 2017 года), она будет обследовать 67% поверхности Титана с помощью инструмента визуализации RADAR. Кто знает, какие еще «земные» особенности он заметит раньше?
