Исследование, проведенное группой планетологов из Гавайского университета под началом Лорен Шурмейер, Гвендолин Броуэр и Сары Фагентс, продемонстрировало, что метан на Титане может быть не только в атмосфере, а также на поверхности планеты, но и заключен внутри льда. Эти выводы могут объяснить как структуру поверхности Титана, так и высокую концентрацию метана в атмосфере.
Специалисты обратили внимание на необычные характеристики кратеров Титана — они оказались гораздо мельче, чем предполагалось, всего было обнаружено около 90 кратеров. Для сравнения, другие спутники, такие как Ганимед, имеют большее количество и более глубокие кратеры.
«Мы ожидали увидеть больше кратеров, основанных на наблюдениях за другими лунами», — объясняет Шурмейер. «Но на Титане кратеры либо исчезают, либо становятся более мелкими очень быстро. Это заставило нас задуматься о том, что на Титане происходит что-то уникальное».
Исследователи предположили, что этот феномен может быть связан с особым видом льда — клатратом метана. Клатрат — это твердый лед, в кристаллической структуре которого заключен газ. Команда ученых разработала компьютерную модель для оценки того, как поверхность Титана могла бы меняться после падения метеорита, если она покрыта слоем такого льда. Оказалось, что клатрат метана способен делать ледяную кору Титана более теплой и податливой. Толщина этого слоя, по оценкам ученых, составляет от 5 до 10 километров.
«Метановая клатратная кора помогает объяснить, почему кратеры Титана такие мелкие», — отмечает Шурмейер. «Она не только изолирует внутреннюю часть спутника, но и ускоряет процесс сглаживания кратеров, что похоже на таяние ледников на Земле».
Толстая кора льда с метаном может служить объяснением того, откуда на Титане взялась его насыщенная метаном атмосфера. Этот факт важен для анализа углеродного и метанового гидрологических циклов Титана, которые подобны круговороту воды на Земле. Кроме того, Титан является в буквальном смысле лабораторией для оценки влияния метана на атмосферу и климат.
«Изучение Титана может дать ключ к пониманию того, как метан влияет на климат на Земле, особенно в связи с тем, что метановые клатраты в земной вечной мерзлоте и на морском дне сейчас начинают высвобождать метан», — добавляет Шурмейер.
Эти открытия открывают новые перспективы для изучения Титана. Топография и строение поверхности теперь кажутся более понятными. Ученые также предполагают, что под толстым слоем льда Титана может быть теплая вода, а это повышает вероятность наличия жизни. Если признаки жизни существуют, то теплота и подвижность ледяной коры могли бы помочь транспортировать биомаркеры на поверхность, где их можно будет обнаружить с помощью будущих миссий.
Ожидается, что миссия НАСА Dragonfly, запуск которой планируется в 2028 году, а прибытие на Титан — в 2034 году, сможет провести более детальные исследования поверхности и кратеров спутника Сатурна.
Ранее ученые впервые обнаружили у Сатурна троянский астероид