Снятые зондом Cassini льды в метановых озерах Титана озадачили физиков

Как известно, Титан является самым большим спутником Сатурна и вообще самым большим спутником планеты в Солнечной системе. Кроме того, это единственное из всех известных небесных тел, помимо Земли, обладающее устойчивой гидросферой. В то же время Титан не состоит из воды, его основу составляют этан и метан. Так, в 2006 году зонд нашел у полюсов спутника метан-этановые озера, а в 2011 – были найдены следы метановых рек в тропиках, на этот раз уже учеными, в июне минувшего года были обнаружены озера у экватора, площадь которых достигает сотни квадратных километров. 

 

До этого ученые считали, что поверхность титановых озер не может иметь льда, так как у замерзшего метана очень высокая плотность, поэтому метановый лед должен тонуть, а не держаться на поверхности жидкого.

 

Сейчас же ученые определили наличие странных колебаний в отражательной способности поверхности озер в радиодиапазоне. Нередко поверхности озер выглядели или очень темными, или светлыми, во всяком случае, так их отображают радары «Кассини». Исследователи связывают эти колебания с таянием и нарастанием льда на поверхности местных озер.

 

Чтобы выяснить природу пятен, исследователи вычислили альбедо, то есть отражательную способность ряда участков титановой поверхности. Эксперты раздела «Новости науки» журнала «Биржевой лидер» объясняют, что отражательная способность того или иного материала, минерала или жидкость напрямую зависит от его химического состав, температуры, а тауже некоторых других параметров. Эти данные позволяют использовать значения альбедо, чтобы оценить свойства материи на далеких планетах. 

 

Чтобы объяснить способность метанового льда плавать, ученые прибегли к математической модели, в которой учитывались различные соотношения метана и этана, температурные перепады, а также «карманы» азота.

 

В итоге расчеты показали, что лед может находиться на поверхности метан-этановых озер в том случае, если температура немного ниже точки замерзания метана, то есть 90,4 Кельвина. Все остальные варианты льда могут плавать на поверхности, если в них содержится не менее пяти процентов года. К слову, эта доля соответствует количеству воздуха в молодых льдах на реках нашей матушки Земли. Если же температура падает хотя бы на пару градусов, лед начинает тонуть, образуя, таким образом, ледяную корку на дне водоема. 

 

 

Интересно, что скопления жидкого метана в районе экватора Титана не сходи с теми, которые размещены на полюсах. Для начала они значительно уступают в размерах – их площадь около одной-две тысячи квадратных километров против площади озера Онтарио, достигающей 20 тысяч. Во-вторых, в их недрах нет следов пропана и этана, которые, наоборот, есть в полярных озерах Земли. Во всяком случае, об этом говорят данные спектрометров. 

 

Ученые считают, что глубина титановых озер может превышать метр, об этом говорит черный цвет озер, ведь при наличии слоя жидкого метана в метр толщиной или чуть более он становится непрозрачным или же черным при мониторинге из космоса. 

 

Эксперты полагают, что метановые озера или «метаноемы» подпитываются подземными источниками жидкого метана, поскольку они существовали на титановой поверхности чересчур долго в виде скоплений «дождевого» углеводорода. Чтобы проверить эту гипотезу, ученые должны провести еще немало исследований. Правда, их нужно провести непосредственно на поверхности спутника, точнее в его недрах. 

 

 

Пожалуй, самым интригующим вопросом, который связан с титанововыми озерами и морями, это являются ли они прибежищем для различных форм жизни. По мнению автора исследования Джонатана Лунина из Корнеллского университета, формирование плавающего углеводородного льда может быть причиной для зарождения различных химических процессов на границе между льдом и "водой", то есть жидкостью Титана – смеси метана и этана, на границе, которая может быть очень важна вплоть для возникновения жизни, аналогичной земной.