Астрофизики сравнили молекулы соединений метана в озерах Титана с хорошо знакомой нам пористой пемзой.
- Источник:
piemags via Legion Media; коллаж Vokrugsveta.ru
Команда астрофизиков под руководством Техасского университета в Сан-Антонио нашла, как сообщается в новом исследовании, довольно простое для понимания землян объяснение «волшебным островам» на озерах Титана, спутника Сатурна. По словам экспертов, это «куски» замороженной органики, падающей из атмосферы. Выглядит странновато, как и весь Титан на первый взгляд, но на самом деле происходит всё по схеме, очень похожей на природные явления нашей родной планеты. Авторы раскрывают механизм загадочного мира в научной в журнале Geophysical Research Letters.
Круговорот метана
На основе исследований ученые предполагают, что пейзаж Титана — это темные дюны и зеркально гладкие озера и моря из жидкого метана вместо воды, на которых волны выглядят как рябь в несколько миллиметров — и над всем этим есть туманная атмосфера. Иногда астрономы могут наблюдать на глади титановых «водоемов» появление ярких пятен — островов, которые со временем исчезают без какого-либо объяснения.
Ведущий автор исследования планетолог и физик предположила, что это органические вещества, по структуре похожие на нашу пемзу, которая какое-то время может плавать на поверхности прежде, чем наберет воды и утонет.
Ученые поясняют, что Титан отличается от других мест в Солнечной системе своим «циклом метана», частично напоминающим земной круговорот воды в природе. И вместо кислорода его атмосфера наполнена облаками органических молекул.
Чтобы проверить гипотезу Ю, команда смоделировала ситуацию, когда эти частицы из атмосферы попадают на поверхность, и провела физические и химические расчеты для понимания, что с ними произойдет — утонут они или нет. Чтобы их можно было увидеть, как острова, говорят ученые, они должны плавать некоторое время — дольше, чем несколько секунд.
«Фотохимия атмосферы на Титане непрерывно преобразует метан и азот в различные органические соединения. Мы исследовали судьбу этих молекул, когда они приземляются на поверхность Титана. Результаты показывают, что большинство простых органических веществ, включая все нитрилы, углеводороды с тройными связями и бензол, оседают в твердом виде» — говорится в исследовании.
Будут плавать, пока не утонут
Дальше ученые исследовали их потенциальное взаимодействие с жидкостями озер и выяснили, что твердые частицы не растворятся, но могут быть слишком тяжелыми, чтобы плавать. Держаться на поверхности они смогут при условии 25–60% пористости — будучи полны отверстий, как земная пемза.
Если скопления частиц будут достаточно большими и пористыми, они будут плавать, пока метан не просочится внутрь и не утянет их на дно. Эти условия выполнимы, если критическая масса органических частиц сначала накопится на берегу — как глыбы льда на Земле, которые откалываются от ледников и дрейфуют в море.
Команда рассчитала временные рамки для такого сценария и обнаружила, что они сходятся с тем, как появляются и исчезают на поверхности озер загадочные острова. По словам ученых, это «является единственным правдоподобным механизмом плавающих твердых частиц, объясняющим переходные явления „волшебных островов“ на Титане».
Авторы отмечают, что событие оказывается не таким уж волшебным, если его можно объяснить сравнением с планетарными явлениями нашего родного мира. Просто это ранее незнакомая их версия.
Почему в Солнечной системе может быть более восьми планет, недавно рассказал миру другой ученый.
