Недавно опубликованное исследование с использованием радиолокационных данных от космического аппарата Кассини представляет новый сценарий, объясняющий, почему некоторые заполненные метаном озёра на спутнике Сатурна Титане обрамлены крутыми кромками, высота которых достигает десятков и сотен метров.
Модели предполагают, что бассейны в коре этой луны были созданы выбросами тёплого азота.
Титан - единственное планетное тело в нашей Солнечной системе, кроме Земли, о котором известно, что оно имеет стабильную жидкость на своей поверхности. Но вместо воды, проливающейся из облаков и наполняющей озёра и моря, как это происходит на Земле, на Титане эту роль выполняют метан и этан - углеводороды, которые мы считаем газами, но которые ведут себя как жидкости в холодном климате Титана.
Большинство существующих моделей, которые описывают происхождение озёр Титана, показывают, что жидкий метан растворяет коренные породы льда и твёрдых органических соединений, создавая углубления, которые заполняются жидкостью.
Так могут формироваться озёра с резкими границами.
На Земле водоёмы, которые образовались подобным образом, при растворении водой окружающих известняков, известны как карстовые озёра.
Новые альтернативные модели для некоторых небольших озёр (размером в десятки километров в поперечнике) переворачивают эту теорию с ног на голову: они предлагают наличие карманов жидкого азота в нагретой коре Титана, что превращает его во взрывчатый газ, образующий кратеры, которые затем заполняются жидким метаном.
Новая теория объясняет, почему некоторые из небольших озёр вблизи северного полюса Титана, такие как озеро Виннипег, фиксируются на радиолокационных изображениях с очень крутыми границами, возвышающимися над уровнем моря, которые трудно объяснить с помощью карстовой модели.
Радиолокационные данные были собраны орбитальным аппаратом Кассини во время его последнего сближения с Титаном, когда космический аппарат готовился к своему финальному погружению в атмосферу Сатурна, которое произошло два года назад.
Международная группа учёных во главе с Джузеппе Митри из итальянского Университета Д'Аннунцио убедилась, что карстовая модель не соответствует тому, что они увидели на этих новых изображениях.
"Обрамляющие озёра кромки возвышаются, а карстовый процесс работает противоположным образом, - сообщает Митри. - Мы не нашли этому никакого объяснения, которое соответствовало бы модели карстового озера. На самом деле морфология больше соответствует взрывному кратеру, вал вокруг которого образован выброшенным из недр материалом. Это совершенно другой процесс".
Работа, опубликованная 9 сентября в журнале Nature Geosciences, сочетается с другими климатическими моделями Титана, показывая, что сейчас луна может быть тёплой по сравнению с более ранними "ледниковыми периодами" в её истории.
За последние полмиллиарда или миллиард лет метан в атмосфере Титана действовал как парниковый газ, сохраняя луну относительно тёплой, хотя по земным меркам она холодная. Учёные долгое время считали, что луна прошла через эпохи охлаждения и потепления, поскольку в результате солнечной активности метан на Титане периодически истощается, а затем пополняется снова.
По словам учёного из команды Кассини и соавтора исследования Джонатана Лунина из Корнельского университета, в более холодные периоды в атмосфере доминировал азот, проливаясь дождями, просачиваясь сквозь ледяную кору и собираясь в полостях чуть ниже поверхности.
"Эти озёра с крутыми приподнятыми краями и валами указывают на периоды в истории Титана, когда на поверхности и в коре находился жидкий азот, - отметил он. - Даже локального потепления было бы достаточно, чтобы превратить жидкий азот в пар, вызвать его быстрое расширение и выброс с образованием кратера".
"Это совершенно другое объяснение крутых кромок вокруг небольших озёр, которые были огромной загадкой, - говорит учёный из проекта Кассини Линда Спилкер из Лаборатории реактивного движения. - По мере того, как учёные продолжают извлекать сокровища данных Кассини, мы будем собирать всё больше фрагментов головоломки. В течение следующих десятилетий наше понимание системы Сатурна будет расширяться далее".
Источник: https:// www.nasa.gov/ feature/ jpl/ new-models-suggest-titan-lakes-are-explosion-craters/