Недавно опубликованные результаты, основанные на данных, собранных космическим аппаратом "Кассини", указывают на новый сценарий, который может объяснить, почему некоторые заполненные метаном озера в Титане окружены высокими берегами, достигающими нескольких десятков метров над окружающим ландшафтом. Модели показывают, что за образование этих бассейнов ответственны взрывы горячего азота.
Титан - единственный объект в Солнечной системе, не считая земли, имеющий устойчивую жидкость на поверхности. Однако, в отличие от Земли, где вода падает из облаков в озера и моря, на Титане это метан и этан, то есть углеводороды, которые мы знаем на Земле в газообразном виде. На спутнике Сатурна они в жидком виде выпадают на поверхность.
Наиболее интересные модели, объясняющие происхождение озер на Титане, описывают, как жидкий метан растворяет каменистую основу из льда и твердых органических соединений, вырезая резервуары, которые со временем заполняются жидкостью. Таким образом можно создать тип озера на Титане с острыми, чистыми берегами. На Земле водохранилища, созданные таким образом, называются карстовыми озерами.
Новые альтернативные модели для небольших озер (размером в несколько десятков километров), однако, переворачивают эту теорию с ног на голову: согласно им, очаги жидкого азота в коре Титана нагревались, превращаясь в взрывоопасный газ, взрывы которого привели к образованию кратеров, которые затем заполнял жидкий метан. Новая теория объясняет, почему некоторые меньшие озера около северного полюса Титана, такие как Виннипег Лакус, появляются на радиолокационных изображениях с очень крутыми краями над уровнем озера - краями, которые трудно объяснить с помощью карстовой модели.
Радарные данные были собраны космическим аппаратом "Кассини" во время последнего облета Титана, когда он готовился войти в атмосферу Сатурна два года тому назад. Международная группа ученых во главе с Джузеппе Митри из Итальянского университета им. Дж. Аннунцио пришла к выводу, что карстовая модель не может быть ответственна за некоторые озера, которые они видели на этих снимках.
«Край повышен, а карстовые процессы противоположны», - говорит Митри. «Мы не видели каких-либо особенностей, подходящих для карстовых бассейнов. Фактически, морфология кратера больше напоминала взрывные кратеры, в которых края образовались из вещества, выброшенного изнутри кратера. Это совершенно другой процесс".
Научная статья, опубликованная 9 сентября в журнале Nature Geoscience , соглашается с другими климатическими моделями Титана, которые указывают, что эта луна может быть теплой по сравнению с более ранней историей Титана.
За последние 0,5-1 млрд. лет на Титане метан в атмосфере действовал как парниковый газ, нагревая его поверхность - все еще необычайно холодную по сравнению с нашими земными стандартами. Ученые давно полагали, что эта луна переживала периоды нагревания и охлаждения, наряду со снижением и увеличением количества метана в атмосфере.
В более холодные периоды в атмосфере преобладает азот, который падает на поверхность и проникает сквозь ледяную кору и накапливается в резервуарах чуть ниже поверхности, говорит Джонатан Лунин, ученый миссии "Кассини" из Университета Корнелла Итака.
«Озера с крутыми и возвышенными берегами могут быть признаками периодов в истории Титана, когда большое количество жидкого азота было обнаружено на поверхности и в коре», - отмечает он. Даже локальное нагревание может превратить жидкий азот в газ и привести к взрывам, которые образуют кратеры.
«Это совершенно новое объяснение крутых кромок, окружающих эти небольшие озера, которые были для нас действительно сложной загадкой», - говорит Линда Спилкер, исследователь миссии "Кассини" JPL.
Источник: Лаборатория реактивного движения NASA (JPL)
