|
На Титане, возможно, вообще нет океана
|
|
|
|
Тщательный повторный анализ данных, полученных более десяти лет назад, показывает, что под ледяной поверхностью самого большого спутника Сатурна, Титана, нет обширного океана, как предполагалось ранее. Вместо этого путешествие под ледяным покровом, скорее всего, приведет к тому, что еще больше льда уступит место слякотным туннелям и очагам талой воды вблизи скалистой сердцевины.
|
|
|
|
Данные, полученные в ходе миссии НАСА "Кассини" к Сатурну, первоначально заставили исследователей предположить, что подо льдом Титана находится большой океан, состоящий из жидкой воды. Однако, когда они смоделировали Луну с океаном, результаты не соответствовали физическим свойствам, описанным в данных.
|
|
|
|
Возвращаясь к данным "Кассини" и новым находкам
|
|
|
|
Свежий взгляд дал новые, более впечатляющие результаты. Полученные данные могут послужить толчком к аналогичным исследованиям других миров Солнечной системы и помочь сузить круг поисков жизни на Титане.
|
|
|
|
"Вместо открытого океана, как у нас здесь, на Земле, мы, вероятно, имеем дело с чем-то более похожим на арктический морской лед или водоносные горизонты, что влияет на то, какой тип жизни мы можем обнаружить, а также на доступность питательных веществ, энергии и так далее", - сказал Батист Журно из Вашингтонского университета доцент кафедры наук о Земле и космосе.
|
|
|
|
|
|
|
Исследование, опубликованное в журнале Nature, проводилось НАСА в сотрудничестве с журналом Journaux и Ула Джонсом, аспирантом Калифорнийского университета по наукам о Земле и космосе, работающим в его лаборатории.
|
|
|
|
Миссия "Кассини", начавшаяся в 1997 году и продолжавшаяся почти 20 лет, собрала огромное количество данных о Сатурне и его 274 спутниках. Титан, окутанный туманной атмосферой, является единственной планетой, не считая Земли, поверхность которой, как известно, покрыта жидкостью. Температура колеблется в районе -297 градусов по Фаренгейту. Вместо воды жидкий метан образует озера и выпадает в виде дождя.
|
|
|
|
Пока Титан вращался вокруг Сатурна по эллиптической орбите, исследователи наблюдали, как луна растягивается и сжимается в зависимости от того, где она находится по отношению к Сатурну. В 2008 году они предположили, что под поверхностью Титана должен быть огромный океан, чтобы допустить такую значительную деформацию.
|
|
|
|
"Степень деформации зависит от внутренней структуры Титана. Наличие глубокого океана позволило бы коре больше прогибаться под действием гравитационного притяжения Сатурна, но если бы Титан был полностью заморожен, он не деформировался бы так сильно", - сказал Джорно.
|
|
|
|
"Деформация, которую мы обнаружили во время первоначального анализа данных миссии "Кассини", могла быть совместима с глобальным океаном, но теперь мы знаем, что это еще не все".
|
|
Понимание внутренней структуры Титана
|
|
|
|
В новом исследовании ученые вводят новый уровень тонкости: определение времени. Изменение формы Титана примерно на 15 часов отстает от пика гравитационного притяжения Сатурна. Как и для перемешивания ложкой меда, для перемещения густого, вязкого вещества требуется больше энергии, чем для перемещения жидкой воды. Измерение задержки показало ученым, сколько энергии требуется для изменения формы Титана, что позволило им сделать выводы о вязкости внутренней среды.
|
|
|
|
Количество потерянной или рассеянной энергии на Титане оказалось намного больше, чем исследователи ожидали увидеть в сценарии глобального океана.
|
|
|
|
"Никто не ожидал такого сильного рассеяния энергии внутри Титана. Это стало неопровержимым доказательством того, что внутреннее устройство Титана отличается от того, что было получено в результате предыдущих анализов", - сказал Флавио Петрикка, научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА, который руководил исследованием.
|
|
|
|
Модель, которую они предлагают, содержит больше slush и немного меньше жидкой воды. Slush достаточно густой, что объясняет задержку, но все же содержит воду, что позволяет Titan трансформироваться при вытягивании.
|
|
|
|
Петрикка пришел к такому выводу, измерив частоту радиоволн, излучаемых космическим аппаратом "Кассини" во время облета Титана, а Журналюкс помог обосновать результаты с помощью термодинамики. Журналюкс изучает воду и минералы при экстремальном давлении, чтобы оценить потенциал для жизни на других планетах.
|
|
|
|
"Слой воды на Титане настолько толстый, а давление настолько велико, что физика воды меняется. Вода и лед ведут себя иначе, чем морская вода здесь, на Земле", - сказал Джорно.
|
|
|
|
Его лаборатория планетарной крио-минеральной физики в Калифорнийском университете потратила годы на разработку методов моделирования внеземной среды в лабораторных условиях. Он смог предоставить Петрикке и коллегам набор данных, описывающих предполагаемые физические свойства воды и льда в недрах Титана.
|
|
|
|
"Мы могли бы помочь им определить, какой гравитационный сигнал им следует ожидать увидеть, основываясь на экспериментах, проведенных здесь, в Калифорнийском университете", - сказал Джорно. "Это было очень полезно".
|
|
|
|
Последствия для жизни и будущих миссий
|
|
|
|
"Открытие слякотного слоя на Титане также имеет большое значение для поиска жизни за пределами нашей Солнечной системы", - сказал Джонс. "Это расширяет диапазон условий, которые мы могли бы считать пригодными для жизни".
|
|
|
|
Хотя идея об океане на Титане активизировала поиски жизни там, исследователи полагают, что новые находки могут повысить шансы на ее обнаружение. Анализы показывают, что запасы пресной воды на Титане могут достигать 68 градусов по Фаренгейту. Любые доступные питательные вещества были бы более сконцентрированы в небольшом объеме воды по сравнению с открытым океаном, что могло бы способствовать росту простых организмов.
|
|
|
|
Хотя маловероятно, что исследователи обнаружат рыбу, извивающуюся в илистых каналах, если на Титане есть жизнь, она может напоминать полярные экосистемы на Земле.
|
|
|
|
Жорноукс входит в состав команды, участвующей в предстоящей миссии НАСА "Стрекоза" на Титан, запуск которой запланирован на 2028 год. Собранные здесь данные послужат руководством для миссии, и Жорноукс надеется вернуться с некоторыми свидетельствами жизни на планете и окончательным ответом об океане.
|
|
|
|
Источник
|
