Пролетая мимо Титана - крупнейшего спутника Сатурна, 12 ноября 1980 года, космический аппарат "Вояджер-1" не смог разглядеть никаких деталей поверхности. Помешала непрозрачная азотная атмосфера, плотность которой оказалась в полтора раза выше по сравнению с земной воздушной оболочкой. Никакой другой спутник планеты в Солнечной системе не может похвастаться столь знатной воздушной шубой. Но это только заинтриговало учёных, симулируя дополнительные усилия для исследования тайн Титана.
В 1990-х годах космический телескоп "Хаббл" смог обнаружить в непрозрачной атмосфере спутника метановые облака и органический смог. Но гораздо больше информации смогла дать совместная межпланетная автоматическая станция NASA, Европейского и Итальянского космического агентств "Кассини-Гюйгенс", работавшая в системе Сатурна с 2004 по 2017 годы.
Открытие жидкого мира
Самое интересное удалось обнаружить с помощью инфракрасных наблюдений, способных "пробить" туманную атмосферу спутника. Оказалось, что на ледяной поверхности Титана есть настоящие озёра, реки и регулярно идут дожди. Но не из воды, как мы привыкли. При температуре -180 градусов по Цельсию вода замерзает в такой плотный лёд, который по консистенции похож на привычные нам камни. В основе титанового круговорота жидкости лежат углеводороды: в основном метан и этан.
13 февраля 2008 года Учёные миссии "Кассини" заявили, что количества углеводородов на Титане в сотни раз превышают запасы природного газа и нефти на Земле. Приэкваториальные области спутника пустынны и сухи, но содержат больше органики, чем все земные запасы каменного угля.
Метаноёмы и этаноёмы
Метаноёмы Титана расположены у полюсов спутника. Самый крупный - море Кракена - больше Каспийского моря (хотя общая площадь всех не превышает нескольких процентов поверхности). Благодаря радиолокации удалось узнать и дополнительные детали. Глубина озёр и морей очень разная. Море Лигеи достигает глубины 200 метров, в то время как максимальная глубина озера Онтарио - лишь пара десятков метров (при средней глубине в несколько метров). Получается, что последнее на самом деле может больше напоминать болото из грязи.
Состав титановых морей смоделирован, но не изучен в деталях. Согласно модельным данным, 3/4 жидкости должен составлять более тяжёлый и менее летучий этан, 10% - метан, 7% - пропан, а всё остальное - примеси, такие как бутан, азот, аргон, синильная кислота и другие. Данных для проверки этих моделей накоплено недостаточно.
Известно, что состав различных озёр может быть разным, то есть результаты моделирования могут значительно отклоняться от практики. Например, всё то же глубокое море Лигеи радиолокационно очень прозрачно, а значит, содержит большие количества метана. Недостаток этана, предсказанного моделями, мог уйти в глубины спутника или перетечь в море Кракена, вероятно связанное с морем Лигеи.
***
В своих следующих публикациях я расскажу об особенностях круговорота углеводородов в атмосфере самого большого спутника окольцованного гиганта. Также мы обязательно поговорим о перспективах местной жизни и будущих космических исследованиях этого необычного мира.
Другие материалы по теме: