Недавно астрономы произвели расчет глубины самого большого моря на Титане

Недавно астрономы произвели расчет глубины самого большого моря на Титане. Титан представляет один из наибольших интересов для научного сообщества, это очень специфический и экзотический мир.

Титан — крупнейший спутник Сатурна, второй по величине спутник в Солнечной системе (после спутника Юпитера Ганимеда). Он является единственным, кроме Земли, телом в Солнечной системе, для которого доказано стабильное существование жидкости на поверхности, и единственным спутником планеты, обладающим плотной атмосферой. Диаметр Титана — 5152 км (это в 1,48 раза больше, чем у Луны). При этом Титан на 80 % превосходит спутник Земли по массе. Титан также превосходит размерами планету Меркурий, хотя и уступает ей по массе. Сила тяжести на нём составляет приблизительно одну седьмую таковой на Земле. Давление у поверхности примерно в 1,5 раза превышает земное. Температура у поверхности — минус 170—180 °C. Несмотря на низкую температуру, Титан сопоставляется с Землёй на ранних стадиях развития, и нельзя исключать, что на спутнике возможно существование простейших форм жизни; в частности, в подземных водоёмах, где условия могут быть гораздо комфортнее, чем на поверхности.

Атмосфера Титана состоит из азота на 98 % и примерно на 1,6 % из аргона и метана, которые преобладают в основном в верхних слоях атмосферы, где их концентрация достигает 43 %. Имеются также следы этана, диацетилена, метилацетилена, цианоацетилена, ацетилена, пропана, углекислого газа, угарного газа, циана, гелия. Практически отсутствует свободный кислород. Органические соединения, включающие в себя атомы азота, придают поверхности Титана и атмосфере оранжевый цвет (в частности, таков цвет неба, если смотреть с поверхности). В атмосфере Титана плывут мощные метановые облака.

Единственное отличие от Земли в водоемах и жидкостных системах заключается в том, что реки, озера и моря на спутнике Сатурна образуются из жидкого метана, этана и частично азота. Современное исследование Титана происходило в период с 2004 по 2017 годы. Тогда зонду «Кассини» удалось получить данные о рельефе спутника. Непосредственно на поверхность спускался зонд «Гюйгенс». На одной из картинок ниже показано отделение "Гюйгенса" от "Кассини". Прямое наблюдение рельефа было невозможным из-за плотной атмосферы. Поверхность Титана в низких широтах разделена на несколько светлых и тёмных областей с чёткими границами. В районе экватора на ведущем полушарии расположен светлый регион размером с Австралию. Он получил название Ксанаду (Xanadu).

В общем, на радарных снимках видны горные хребты высотой более 1 км, долины, русла рек, стекающих с возвышенностей, а также тёмные пятна (заполненные или высохшие озера). Заметна сильная эрозия горных вершин, потоки жидкого метана во время сезонных ливней могли образовать пещеры в горных склонах.

В экваториальном светлом регионе Адири обнаружены протяжённые цепи гор (или холмов) высотой до нескольких сотен метров. На вершинах гор есть светлые отложения — возможно, залежи метана и других органических материалов. Все это свидетельствует о тектонических процессах, формирующих поверхность Титана. В целом рельеф Титана относительно ровный — вариация по высоте не более 2 км.

После этого ученые обнаружили на Титане множество озер и русел рек, но наиболее впечатляющим оказалось Море Кракена. Оно достигает в длину 1000 км и по площади сравнимо с Каспийским морем.

Только сейчас удалось оценить его вероятную глубину. Так, в районе Залива Синуса она может достигать 85 метров. В основном там сконцентрирован жидкий метан, этан и азот. Глубину центральной части точно установить не удается, поскольку здесь происходит поглощение радиоволн, не достигающих дна. Однако расчеты указывают на то, что глубина здесь может составлять от 100 до 300 метров.

Так как Сатурн и его спутники находятся вне зоны обитаемости, то возникновение высокоорганизованной жизни (аналогичной земной)

гипотетически невозможно, однако возможность возникновения простейших организмов не исключается учёными.

Несмотря на низкие температуры, на Титане существуют достаточные условия для начала химической эволюции. Плотная атмосфера из азота и наличие органических соединений является интересным объектом для исследования экзобиологами, так как похожие условия могли существовать на молодой Земле. Однако слишком низкие температуры предотвращают пребиотическое направление развития, в отличие от Земли.

Предполагают, что жизнь могла бы образоваться в озёрах жидких углеводородов. Этан или метан могут использоваться как растворитель в биологических процессах живого организма. При этом химическая агрессивность этих веществ гораздо ниже, чем у воды. Таким образом, макромолекулы, такие, например, как белки и нуклеиновые кислоты, могут быть более стабильными.

Таким образом, из-за всего этого Титан очень привлекателен и перспективен для дальнейших исследований и миссий:

В рамках совместной программы НАСА и ЕКА по изучению Сатурна, Титана и Энцелада планируется отправить аппарат Titan Saturn System Mission, который будет включать в себя: орбитальную станцию и два зонда, предназначенные непосредственно для изучения Титана. Один зонд представляет собой аэростат, который будет плавать в атмосфере среди облаков. По замыслу разработчиков, этот зонд должен будет по крайней мере один раз облететь вокруг всего спутника примерно по 20° северной широты на высоте 10 км.

Второй зонд должен будет приводниться в полярном море углеводородов примерно на 79° северной широты. Аппарат будет спущен на парашюте. Зонд станет первым плавучим аппаратом вне Земли. Срок его работы предположительно составит от 3 до 6 месяцев. Дата запуска будет примерно в 2020-е годы. Общая станция миссии показана на предпоследней картинке и до неё отдельные её части.

В 2026 году к Титану планируется отправить космический аппарат Dragonfly с последующей посадкой в области Шангри-Ла в 2034 году. Затем аппарат перелетит в сторону кратера Селк, где, вероятно, могла быть жидкая вода в прошлом. У нас ниже это последняя картинка — летающая машина с вертолётными лопастями.

В очень далёком будущем условия на Титане могут значительно измениться. Через 6 млрд лет Солнце значительно увеличится в размерах и станет красным гигантом, температура на поверхности спутника увеличится до ?70 °C, достаточно высокой для существования жидкого океана из смеси воды и аммиака. Подобные условия просуществуют несколько сотен миллионов лет, этого вполне достаточно для развития относительно сложных форм жизни. А некоторые отдельные учёные считают, что практически единственным вариантом в очень дальнем будущем для размещения колонии в пределах Солнечной системы является не Луна и не Марс, а Титан.