Крупный план поверхности Титана, на котором видны как пустые, так и заполненные жидкостью углубления (окрашены синим). Радарное изображение получено с помощью автоматического космического аппарата Кассини-Гюйгенс.
Спутник Сатурна Титан сильно отличается от нашей планеты. Его поверхность покрыта углеводородными соединениями, и там идут метановые дожди. Однако астрономы все пристальнее присматриваются к этому маленькому туманному миру, чтобы найти подсказки о формировании нашей планеты. И, кажется, чем больше мы изучаем поверхность Титана, тем больше находим особенностей и процессов, аналогичных в земной геологии и атмосферных явлениях.
Как только приборы миссии NASA/ESA Cassini-Huygens (Кассини-Гюйгенс) смогли пробиться сквозь густую, туманную атмосферу спутника Сатурна, ученых удивили огромные водоемы на поверхности Титана. Атмосфера Титана слишком холодна, чтобы содержать воду в жидком состоянии, но жидкие формы метана и этана присутствуют на планете. В атмосфере Титана даже есть круговорот метана, подобный земному круговороту воды. В нем дожди из жидкого метана, а не вода в жидкой форме, выпадают на поверхность, формируя реки и водоемы, похожие на озера и даже большие «моря».
Однако некоторые из этих атмосферных особенностей долго не поддавались объяснению. Например, озера из жидкого метана и этана, которые не подпитываются реками или ручьями. Это маленькие озера, имеющие округлые края и крутые берега, которых очень много на плоской поверхности планеты. Некоторые из таких озер наполнены жидкостью, другие пусты.
В недавнем исследовании, опубликованном в Journal of Geophysical Research, ученые тщательно изучили эти озера, и обнаружили, что они формируются подобно земным карстовым формам рельефа. Иными словами, эти озера на Титане – карстовые воронки.
На Земле карстовые воронки образуются, когда растворимые породы, такие, как известь или гипс, разъедаются дождевой водой и подземными водами, просачивающимися сквозь толщу породы. Со временем образуются подземные карстовые пустоты, приводящие к провалу поверхности, образующему карстовую воронку. Зачастую такие воронки наполняются водой, образуя озера.
Поскольку на Титане чрезвычайно холодно, и сезоны там длятся намного дольше, образование таких воронок занимает намного больше времени. Однако новые научные модели показывают, что это именно то, что происходит на спутнике.
«Мы сравнили скорость эрозии органических веществ в жидких углеводородах Титана со скоростью эрозии карбонатных и эвапоритовых минералов в воде на Земле», - говорит Томас Корнет из Европейского космического агентства, возглавляющий эти исследования.
«Мы обнаружили, что процесс растворения занимает на Титане в 30 раз больше времени из-за большей продолжительности года и из-за того, что дожди на Титане идут только в летний период. Тем не менее, мы убеждены, что эрозия – основной элемент, формирующий ландшафт Титана, и она может быть причиной образования озер».
Это значит, что для формирования 100-метрового углубления в дождливых приполярных широтах Титана может понадобиться до 50 миллионов лет, согласно исследованиям группы ученых Корнета. Любопытно, что в других, более низких широтах, где дожди происходят намного реже, этот процесс может занимать до 375 миллионов лет. Поэтому ближе к экватору на Титане практически нет озер.
«Сравнивая особенности поверхностей Титана и Земли, и применяя несколько простых вычислений, мы обнаруживаем сходные процессы формирования ландшафта, которые могут происходить при весьма различающихся климатических условиях и химических режимах», - сказал Николас Алтобелли, ученый проекта ESA Кассини-Гюйгенс. «Это огромная исследовательская работа, сопоставляющая нашу планету и динамично развивающийся мир в Солнечной системе, отстоящий от нас более чем на миллиард километров».
