Миссия Кассини выявила доказательства наличия токсичного гибридного льда в тонком облаке над южным полюсом Титана. Его можно увидеть только в ИК-длинах волн при помощи ИК-спектрометра. Находится на высоте 160-210 км (выше метановых дождей). Покрывает площадь в 75-85 градусов южной широты.
Ученые применили лабораторные эксперименты, чтобы обнаружить химическую смесь, соответствующую сигнатуре облака. Оказалось, что перед нами комбинация простой органической молекулы водорода цианида и крупного кольцевого бензола. Выглядит так, словно они конденсируются одновременно и формируют ледяные частички.
В стратосфере спутника система отправляет поток теплых газов из летнего полушария на зимний полюс. Циркуляция меняет направленность при смене сезонов, что вызывает скапливание облаков. По прилете Кассини зафиксировал их на северном полюсе, а в завершении миссии – на южном.
Новое облако относят к высотному южному полярному типу с отличительной и сильной химической подписью. Ее фиксировали всего в трех наблюдениях за Титаном с июля по ноябрь 2015 года. Сезоны на Титане охватывают 7 лет, поэтому они все время прибывали на южном полюсе.
Спектральные подписи льдов не сходились со спектрами отдельных химических веществ, поэтому ученые использовали эксперименты для одновременной конденсации газовых смесей. Ледяная камера имитировала условия стратосферы Титана. Сначала они пропускали один газ перед другим. Но наилучший результат достигнут после того, как в камеру ввели одновременно цианид водорода и бензол.
Подобный пример одновременной конденсации заметили в обзоре 2005 года. Тогда все повторялось возле северного полюса через 2 года после зимнего солнцестояния. Облако сформировалось на высоте в 150 км и обладало иным химическим составом: цианистый водород и цианоацетилен (одна из сложнейших органических молекул в атмосферном слое Титана).
Отличие в составе можно объяснить сезонными вариациями на северном и южном полюсах. Северное облако нашли через 2 года после зимнего солнцестояния, а южное – за 2 года до зимнего солнцестояния.
Одно из важнейших преимуществ Кассини – возможность пролетать мимо этих точек в период 13-летней работы. Корабль завершил свою миссию 15 сентября 2017 года.