На Титане и Плутоне нашли одинаковую аномалию

Планетологи обнаружили на поверхностях Титана и Плутона схожую полосу поглощения, которая не совпадает со спектрами известных льдов или органических соединений. Этот загадочный «провал» может указывать на то, что на двух очень разных ледяных мирах Солнечной системы существует общий, пока неизвестный науке класс химических веществ, поглощающий свет, который формируется под действием экстремального холода и космической радиации.

Спутник Сатурна Титан считается одним из самых уникальных объектов Солнечной системы: это единственное, помимо Земли, тело, где на поверхности стабильно существуют жидкости, но не вода, а углеводороды. К тому же Титан — единственный спутник с плотной атмосферой, которая полностью непроницаема для видимого света. Однако она частично прозрачна для инфракрасного излучения (в определенных диапазонах) и для радиоволн.

Чтобы понять химический состав этого объекта, ученые полагаются на косвенные методы, например, на спектроскопию. Анализируя инфракрасный спектр отраженного солнечного света и собственного теплового излучения, которые регистрируют телескопы, исследователи могут выявить характерные полосы поглощения различных веществ. Поскольку каждая молекула взаимодействует со светом по-своему, ее присутствие можно определить по уникальному спектральному «отпечатку».

На первый взгляд, Титан и карликовая планета Плутон — полные противоположности. Титан окружает плотная атмосфера. Плутон холоднее, у него крайне разреженная газовая оболочка и нет жидких морей. Однако у этих объектов есть нечто общее: химия их газовых оболочек.

В обоих случаях атмосферы преимущественно азотные с примесью метана (концентрация и роль последнего газа существенно различаются). В результате взаимодействия азота и метана под действием солнечного излучения в атмосфере образуются сложные органические соединения и аэрозольные частицы. Постепенно они оседают на поверхность, формируя органически обогащенный слой. Именно этот материал, вероятно, и определяет часть спектральных особенностей Титана и Плутона.

Международная команда планетологов под руководством Бруно Безара (Bruno B?zard) из Парижской обсерватории проанализировала данные космического телескопа «Джеймса Уэбба» и выявила на поверхностях Плутона и Титана химическое соединение, поглощающее свет, происхождение которого пока остается неизвестным. В частности, ученые обнаружили узкую полосу поглощения на Титане (на длине волны 5,113 микрометра) и аналогичную, но более широкую, на Плутоне (на длине волны 5,11 микрометра).

Исследователи сравнили полученные спектры со спектрами известных химических соединений и формами льда, но точных совпадений не нашли. Безар и его коллеги предположили, что загадочная полоса может быть связана с одним и тем же веществом или близкими по составу веществами, которые образуются в атмосфере, а затем оседают на поверхность.

Возможно, на Титане и Плутоне эта субстанция находится в разных условиях. Различия в ширине полосы могут объясняться строением вещества, его взаимодействием с окружающими соединениями и длительным воздействием космической радиации.

Планетологи продолжают анализ данных «Джеймса Уэбба». Они пытаются точнее определить области на Титане, где появился «провал» в спектре. Параллельно в лабораториях проверяют гипотезы и воспроизводят возможные химические реакции в условиях, близких к космическим.

Отдельные надежды возлагают на миссию NASA Dragonfly, запуск которой намечен на 2028 год, а посадка на Титан — на 2034-й. Аппарат сможет напрямую изучить поверхность и, возможно, окончательно объяснить происхождение загадочной субстанции.

Текст: naked-science?ru/article/astronomy/na-titane-odinakovuyu