Астрономія
Астрономія

Аналіз показав наявність органічних речовин і водяного льоду в кратерах на Титані

Титан в інфрачервоному світлі. NASA, JPL, University of Arizona, University of Idaho / Wikimedia Commons

Титан в інфрачервоному світлі. NASA, JPL, University of Arizona, University of Idaho / Wikimedia Commons

Вчені дослідили спектральні характеристики дев’яти ударних кратерів на Титані, супутнику Сатурна, врахувавши їхнє географічне положення. Результати показують, що розташовані на височині екваторіальні кратери складаються з темного органічного матеріалу, тоді як рівнинні кратери середньої широти містять багату на водяний лід суміш на органічній основі. Така різниця виникає через кліматичні процеси. Таким чином, дослідження показує динамічне формування поверхні Титану, переконані автори статті у журналі Astronomy & Astrophysics.

Які процеси відбуваються на Титані?

Після 13 років вивчення місією Кассіні-Гюйгенса вчені дійшли висновку, що супутник Сатурна Титан має схожі риси із Землею. Це, зокрема, геологія його поверхні, атмосферна структура і склад. Так, на Титані спостерігалися геоморфологічні особливості, які зазвичай зустрічаються на Землі: гори, дренажні мережі, дюни та озера. Щоправда, водойми Титану складаються не з води, а з рідкої суміші метану, етану та азоту. Ще одна схожість із геологією Землі — обмежена кількість ударних кратерів на поверхні Титану, на відміну від сильно кратерованих поверхонь інших супутників Сатурна. Існує думка, що ерозійні процеси, схожі на ті, що відбуваються на Землі, сховали більшість утворених на Титані ударних кратерів, особливо в полярних регіонах. Таким чином, на цьому супутнику нараховується тільки 90 структур, які можна віднести до ударних кратерів.

Ударні кратери демонструють матеріал, з якого складаються внутрішні шари Титану. Аналіз матеріалу цих кратерів інформує вчених як про внутрішню частину Титана, так і про атмосферний вплив на його поверхню. Також завдяки цим структурам вчені мають унікальну можливість вивчати погоду на Титані.

Що знайшли вчені?

За допомогою спектрометра VIMS, який збирав видиме для людини та інфрачервоне світло під час місії NASA Кассіні, вчені дослідили дев’ять ударних кратерів Титана, розташованих у різних широтах. Виявилося, що існує два класи таких структур: ті, що знайдені в екваторіальних дюнах, і ті, що зустрічаються на рівнинах середніх широт. Результати показують, що екваторіальні кратери складаються з органічних речовин (переважно невідомого темного матеріалу). Кратери, що розташовані у середніх широтах, за деякими винятками збагачені водяним льодом у суміші на органічній основі. Ці спостереження узгоджуються із сценарієм еволюції, згідно з яким на місці кратерів формується суміш органічного матеріалу та водного льоду, який згодом «очищується» через ерозію у рівнинах середніх широт. Однак такий процес очищення не відбувається в екваторіальних дюнах. Тут кратери швидко вкриваються тонким шаром піщаного осаду. Таким чином, активні процеси працюють для формування поверхні Титану, і він залишається динамічним світом і в наші дні.

Перевірити цю гіпотезу має місія Dragonfly, що буде досліджувати один із кратерів, який вивчався у роботі. Апарат має виявити продукти взаємодії між водою (яка була

рідкою в момент удару) та органікою. Запуск місії перенесли на один рік у зв’язку з впливом пандемії COVID-19 на бюджет проєкту. Старт апарату має відбутися у 2027 році.