Новое исследование сообщает, что ветровые дюны Титана могут простираться на миллионы километров больше, чем полагали ранее. Вероятно, они были сформированы в результате геологических процессов, напоминающих земные.
Атмосфера Титана (крупнейший спутник Сатурна) невероятно плотная, с толстыми слоями органических соединений, плавающих внутри. Но проберитесь сквозь нее и заметите фригидный пейзаж, напоминающий земные пустыни. На поверхности луны расположены долины, каньоны, озера, горы и дюны. Многие из них сформированы погодной системой Титана, где жидкие углеводороды, вроде метена, выпадают в качестве дождя.
Исследователи указывают на то, что геологический процесс за этими дюнами может соответствовать тем же механизмам, создавшим земные каньоны и речные каналы. Углеводородные дожди Титана запускают процесс, который начинается на вершине экваториальных горных хребтов и заканчивается растянувшимися дюнами и пыльными бурями.
При анализе снимков экватора Титана также появилось предположение, что дюны покрывают гораздо большую площадь, чем принято считать. Данные нового исследования увеличивают предыдущий показатель на 3 млн. км2, что соотносимо с десятью пустынями Намиб.
Титан обладает богатой на азот атмосферой, активной погодной системой и органическими соединениями на поверхности, поэтому последняя может быть гостеприимной для жизни и ее пребиотических компонентов.
Ранние проблески
Впервые ученые внимательно присмотрелись к поверхности Титана в 1994 году с помощью космического телескопа Хаббл. Тогда полагали, что крупные темные участки вокруг экватора – жидкие углеводородные озера. Теперь мы знаем, что это широкие равнины, пронизанные дюнами. Это удалось понять благодаря полету Кассини. Аппарат запустили в 1997 году, а в 2017-м он сгорел в верхней атмосфере Сатурна. Среди его инструментов был радар SAR, показавший форму поверхности Титана, отражая радиоволны с облика спутника. Удалось показать горы, долины и даже каньоны.
Сопоставление формы поверхности Титана – первый решающий шаг в понимании геологических процессов, разворачивающихся на фригидном ландшафте. Но выяснение состава (лед, камень, песок или что-то другое) – уже совершенно другое дело. Для этого пришлось использовать прибор VIMS, напоминающий камеру. Он записывает изображения в 352 разных цветах и регистрирует длины волн света от 300 до 5100 нанометров. Человеческий глаз способен на 380 до 620 нанометров.
Ученые моделировали различные смеси веществ, которые могут быть на поверхности, и оценивали их спектральные свойства или световые подписи. Эта информация помогла создать модели.
Как появились дюны Титана?
Новые снимки от VIMS позволили предположить геологический процесс по формированию дюн, который начинается на самой вершине экваториальных горных хребтов. Там плотная атмосфера луны постоянно создает тонкое покрытие из небольших органических молекул (толины), которые отражались в приборах Кассини.
Исследователи предполагают, что метановые дожди разрушают горные вершины. Эрозия смывает толины и ледяные осколки в низинные бассейны, где они постепенно накапливаются. Затем ветры Титана выдувают смеси к экваториальным участкам, где формируются дюны. Этот процесс напоминает то, как дюны создаются в земных условиях.