Климат и озера Титана

Блики северных озер Титана

Астрономам впервые удалось зарегистрировать свет, отраженный от поверхности жидких озер Титана. По словам исследователей, это не только красиво, но и является очередным подтверждением наличия на поверхности сатурнианского спутника жидких углеводородов. Специалисты уже достаточно давно пытались разглядеть блики от "водоемов" при помощи камер зонда "Кассини". Этого не удавалось сделать, так как площадь озер на южном полюсе луны, который был постоянно освещен до недавнего времени, относительно невелика. Теперь, однако, полярный день начался в самом северном регионе Титана, где площади жидких углеводородов заметно больше. Другим препятствием для съемок является относительно плотная атмосфера сатурнианского спутника. Используя инфракрасный спектрометр, ученые смогли зарегистрировать свет, исходящий от поверхности озера Kraken Mare. Площадь этого "водоема" составляет 400 тысяч квадратных километров, что больше площади Каспийского моря - самого большого озера на Земле. Ученые отмечают, что снимок был сделан еще в июле 2009 года - в течение последующих пяти месяцев специалисты занимались обработкой полученного изображения. В частности, для этого им потребовались фотографии озера, сделанные в период с 2006 по 2008 годы. О том, что на поверхности Титана могут существовать жидкие озера, ученые подозревали уже достаточно давно. Подтвердить данную гипотезу им впервые удалось в 2008 году - первое озеро, обнаруженное в окрестностях южного полюса, получило имя Ontario Locus. Позже ученые установили, что на Титане существует "круговорот углеводородов" - то есть на сатурнианском спутнике идут метановые дожди, а также случается настоящий метановый туман.

Химический состав озер

Группа астрономов определила химический состав озер на Титане. Из-за особенностей атмосферы шестой луны Сатурна непосредственное определение составляющих озера компонентов невозможно. Титан наполовину состоит из каменистых материалов, наполовину - из водяного льда. Атмосфера сатурнианской луны насыщена простыми углеводородами. Из-за их высокой концентрации ученые долгое время не были уверены, присутствуют ли углеводороды в жидком виде на поверхности Титана. В 2008 году анализ данных, собранных зондом "Кассини", позволил подтвердить эту гипотезу. Однако точный состав озер оставался неизвестным. Авторы новой работы использовали информацию, полученную "Кассини", а также компьютерные равновесные модели распределения химических веществ на Титане. Исследователи заключили, что основным компонентом озер является этан (76-79 процентов). На втором месте находится пропан (7-8 процентов), на третьем - метан (5-10 процентов). Кроме того, "водоемы" содержат 2-3 процента цианида водорода, и около 1 процента бутена, бутана и ацетилена. Этот состав отличается от скромного состава, предсказанного большинством существующих гипотез (этан, метан и азот).

Титан является единственным объектом Солнечной системы, на котором обнаружен погодный цикл, похожий на земной. Используя новую информацию, ученые смоделировали параметры атмосферы Титана на различной высоте. По итогам проделанной работы ученые заключили, что южный полюс небесного тела покрыт туманом. На Земле туман образуется по двум причинам: когда в воздухе много влаги и когда температура неожиданно опускается на значительную величину. На Титане такое падение маловероятно, так как атмосфера спутника Сатурна отличается чрезвычайной плотностью. Чтобы охладить ее, требуется значительное время. Кроме того, температура атмосферы Титана очень низка (около минус 179 градусов Цельсия у поверхности), поэтому для дополнительного охлаждения нет "пространства для маневра". По мнению авторов, туман на Титане образуется при испарении метана. Этот углеводород в жидком виде наполняет многочисленные озера на поверхности спутника. Озера с испаряющимся метаном холоднее своего окружения, а метан "увлажняет" атмосферу в достаточной мере, чтобы образовался туман. По мере того, как метан будет испаряться, образующиеся метановые облака будут перемещаться к северному полюсу Титана. В этой части спутника скоро должно начаться лето. Летнее солнцестояние случится в 2016 году. Титан является объектом усиленного изучения астрономов. Атмосфера шестой луны Сатурна по своему составу близка к атмосфере молодой Земли. Недавно ученые выяснили, как в атмосфере Титана появляется метан, и в чем причина мощных тропических штормов.

Сезонные озера Титана

Анализ снимков, сделанных аппаратом "Кассини" (Cassini), показал, что на спутнике Сатурна Титане имеются сезонные (то есть регулярно пересыхающие) озера жидких метана и этана. В рамках исследования изучались фотографии южного полюса Титана, сделанные в течение одного года. На более поздних фотографиях ученым удалось обнаружить озеро, которого на более ранних фотографиях не было. На некоторых снимках в районе будущего озера исследователи нашли большое количество низких плотных облаков. Ученые полагают, что это своего рода метановые тучи - источники дождей из жидких углеводородов. По мнению специалистов, именно эти дожди регулярно порождают озеро. О том, что на спутнике Сатурна могут быть осадки из жидких углеводородов, специалисты знали еще из результатов работы спускаемого аппарата "Гюйгенс" в 2005 году. По мнению специалистов, данные результаты указывают на то, что в атмосфере спутника Сатурна происходит множество достаточно сложных погодных явлений, которые оказывают влияние на формирование рельефа планеты. Другим проявлением таких погодных изменений могут служить новые данные, которые стали результатом наблюдения за озером жидких углеводородов Ontario Lacus. Озеро располагается в окрестности южного полюса спутника. Результаты наблюдений этого региона с 2004 по 2008 годы, показывают изменение уровня этого "водоема". По словам астрономов, скорость обмеления совпадает с расчетной, вызванной испарением углеводородов с поверхности озера. Специалисты отмечают, что существуют и альтернативные объяснения изменению уровня озер. Например, возможность того, что жидкость уходит в разломы, образовавшиеся в результате криовулканических извержений (роль лавы на Титане исполняет вода). Озеро Ontario Lacus было обнаружено во время сближения "Кассини" с Титаном в декабре 2007 года.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://galspace.spb.ru/

Дата добавления: 05.10.2012