Составлена первая карта Титана

Ральфу Лоренцу из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса (США) и его коллегам удалось составить первую глобальную топографическую карту спутника Сатурна — Титана. Она станет ценным инструментом для получения дополнительной информации об одном из самых загадочных объектов Солнечной системы, который удивительно похож на Землю.

Титан — второй по величине после Ганимеда и самый крупный из спутников Сатурна — его вес в 20 раз превышает вес всех остальных спутников, вместе взятых. Диаметр Титана составляет 5150 километров, радиус его орбиты — 1,222 миллиона километров, а плотность — 1880 кг/м3.

По своему строению Титан напоминает спутники планеты Юпитер — Ганимед и Каллисто: у него имеются каменное ядро и ледяная мантия. Но, в отличие от своих "юпитерианских" собратьев, он еще и обладает мощной атмосферой: его окутывают аэрозольная дымка и облака. Из-за этого поверхность Титана нельзя наблюдать при помощи обычной оптики. Поверхность спутника имеет красно-коричневый цвет и может меняться в зависимости от сезона.

Читайте также: Круговорот метана — про погоду Титана

В 1944 году в атмосфере Титана обнаружили метан, а еще спустя 30 лет — молекулярный водород. Ученые выдвинули гипотезу, что этот водород является продуктом фотолиза метана и аммиака. Но при таких реакциях должны были образоваться и азотноводородные соединения. В таком случае в атмосфере должен был присутствовать парниковый эффект!

В 1979 году радиометрические измерения в тепловом инфракрасном диапазоне показали, что никакого парникового эффекта нет и в помине, напротив, поверхность Титана даже холоднее его атмосферы. Однако основным элементом в ней все-таки оказался азот — его содержание в атмосфере составляло примерно 85 процентов. Около 12 процентов составлял аргон и менее 3 процентов приходилось на долю метана. Кроме того, в "воздухе" Титана содержались небольшие количества этана, пропана, ацетилена, этилена, кислорода, водорода и других летучих газов.

Ученые высказали предположение, что наличие на Титане органических соединений, производных от метана, может способствовать возникновению там жизни. "На Титане очень много интересного вроде текущей жидкости и движущихся песчаных дюн, и чтобы разобраться в этих процессах, необходимо знать наклон местности, — отмечает руководитель исследовательской группы Ральф Лоренц. — Это особенно полезно для тех, кто изучает гидрологию Титана и моделирует его климат и погоду".

Так как Титан постоянно окутан густым туманом, свет рассеивается таким образом, что удаленной камере сложно зафиксировать особенности местного пейзажа. Большая часть всех сведений об этом космическом объекте получена благодаря межпланетной станции "Кассини", пролетавшей мимо Луны около сотни раз за последнее десятилетие. В июле 2004 года станция достигла орбиты Сатурна, а в январе 2005 года на поверхность Титана приземлился исследовательский зонд "Гюйгенс" Европейского космического агентства. Он помог собрать более точные данные о характеристиках спутника.

Так, оказалось, что атмосфера Титана очень плотная и имеет красно-оранжевую окраску. Подобный окрас, как предполагают исследователи, спутнику придает вещество, образующееся путем сложных химических реакций на основе смешивания азота и метана. Эта пленка с отражательными свойствами была позднее синтезирована в лабораторных условиях и получила название "солин" (то есть "грязь").

Кроме того, ранее предполагалось, что на поверхности Титана, возможно, существуют болота, состоящие из жидкого азота, с островами из замерзшего метана и силикатов. Хотя температура верхних слоев атмосферы Титана близка к 150 К, а температура поверхности к 94 К, что способствует конденсации азота, говорить об азотных "озерах" и "болотах" оказалось преувеличением. А вот дожди из жидкого метана здесь вполне реальны.

На основании радиолокационных данных "Кассини" была создана трехмерная топографическая карта спутника Сатурна. Однако, поскольку "Кассини" располагается не на орбите Титана, он смог "описать" лишь половину поверхности спутника. Если же разделить последний на квадраты каждый со стороной в один градус, то окажется, что лишь для 11 процентов из них получены топографические данные. По этой причине специалисты построили математическую модель, плавными линиями соединившую между собой области, для которых имеются данные. Таким образом карта отражает примерные средние значения, что помогает составить более-менее усредненную картину.

Читайте также: Титан "печет" булочки и переcеляет моря

Впрочем, "Кассини" закончит свою миссию лишь в 2017 году, и вероятно, нас ждет еще немало интересных открытий, в том числе и связанных с Титаном.