Цветной композит Титана и Дионы, сделанный по изображениям Кассини, полученным в мае 2011 года. Major)
Давно предполагают, что луна Сатурна, Титан, может скрывать глобальный подземный океан ниже ледяной коры, основываясь на измерениях его вращения и орбиты космическим кораблем НАСА Кассини. Титан обладает плотностью и формой, которая указывает на податливый жидкий внутренний слой - подземный океан - возможно, состоящий из воды, смешанной с аммиаком, комбинация, которая поможет объяснить постоянное количество метана, обнаруженного в его густой атмосфере.
Теперь дальнейший анализ гравитационных измерений Кассини, проведенный командой Стэнфордского университета, показал, что ледяной слой Титана толще и менее однороден, чем первоначально предполагалось, что указывает на более сложную внутреннюю структуру - и более сильное внешнее влияние на его тепло.
Жидкий подповерхностный океан Титана ранее, по оценкам, имел толщину около 100 км (62 миль), зажатый между скалистым ядром внизу и ледяным панцирем сверху. Это было основано на поведении Титана на его орбите - или, точнее, на том, как форма Титана изменяется по ходу его орбиты, как измерено радарным инструментом Кассини.
Поскольку 16-дневная орбита Титана не идеально круглая, луна испытывает более сильное гравитационное притяжение от Сатурна в определенных точках, чем в других. В результате он сглаживается на полюсах и постоянно слегка меняет форму - эффект, называемый приливным изгибом. Наряду с распадом радиоактивных материалов в его ядре, это изгибание генерирует внутреннее тепло, которое помогает удерживать подземную жидкость океана.
Команда исследователей из Стэнфордского университета, возглавляемая профессором геофизики и электротехники Говардом Зебкером, использовала недавние измерения Кассини топографии и гравитации Титана, чтобы определить, что ледяной слой между поверхностью Луны и океаном в два раза толще, чем считалось ранее. - и на экваторе он значительно толще, чем на полюсах.
«Полученная нами картина Титана имеет ледяное скалистое ядро с радиусом чуть более 2000 километров, океан где-то толщиной от 225 до 300 километров и слой льда толщиной 200 километров», - сказал Зебкер.
Различная толщина ледяного слоя Титана будет означать, что из-за распада радиоактивных материалов в ядре Титана внутренне образуется меньше тепла, потому что этот тип тепла будет более или менее однородным во всем мире. Вместо этого приливное изгибание, вызванное гравитационными взаимодействиями с Сатурном и соседними меньшими лунами, должно играть более сильную роль в нагревании внутренних частей Титана.
Подробнее: Приливы Титана предлагают подземное море
С помощью новых измерений гравитации Титана, проведенных Кассини, Зебкер и его команда подсчитали, что ледяной слой под сплюснутыми полюсами Титана на 3000 метров (около 1,8 мили) тоньше среднего, а на экваторе он на 3000 метров толще среднего. В сочетании с особенностями поверхности Луны это делает среднюю глобальную толщину ледяного слоя более 200 км, а не 100.
Считается, что тепло, создаваемое приливным изгибом, которое сильнее ощущается на полюсах, является причиной появления более тонкого льда. Более тонкий лед означал бы, что под полюсами будет больше жидкой воды, которая более плотная и, следовательно, будет оказывать более сильное гравитационное воздействие ... именно то, что было найдено в измерениях Кассини.
Результаты были объявлены во вторник, 4 декабря, на съезде AGU в Сан-Франциско. Читайте больше на странице новостей Стэнфордского университета.
