Метан в атмосфере Титана оказался результатом нагрева сложной органики

На Титане атмосферное давление — в полтора раза выше земного, а плотность воздуха — вчетверо больше, чем на нашей планете. Благодаря этому там можно было бы легко парить на крыльях над морями жидкого метана, которые делают крупнейший спутник Сатурна потенциальной «заправочной станцией» для будущих исследователей Солнечной системы: это огромное месторождение углеводородов.

Планетологи продолжают выяснять, откуда у необычной луны такое богатство. Есть версия, что это мог быть результат массированной кометной бомбардировки миллиарды лет назад. Действительно, в десяти с лишним разных кометах уже обнаруживали либо метановый лед, либо молекулы этого вещества, «встроенные» в кристаллическую решетку минералов — так называемые клатраты. Сценарий выглядел бы очень убедительным, если бы не один интересный факт: наличие в атмосфере Титана газообразного метана.

Во-первых, на поверхности Титана — около минус 180 градусов Цельсия, а это как раз температура замерзания метана. Во-вторых, метан, поступивший когда-то давно из космоса, довольно быстро исчез бы из атмосферы небесного тела под действием солнечного излучения. То, что он там есть сейчас, наводит на подозрения о каком-то стабильном его источнике.

Ученые из США решили проверить, может ли газообразный метан, а вместе с ним и азот выходить из недр Титана. В недавней статье (доступна на сервере препринтов Корнеллского университета) они рассказали о своем интересном эксперименте: они взяли образцы Мурчисонского метеорита, упавшего в 1969 году в Австралии, и подвергли их предполагаемым условиям глубоких недр Титана.

Дело в том, что этот метеорит очень богат не только углеродом, но и сложной органикой, в том числе аминокислотами. Его содержание даже заинтересовало искателей внеземной жизни и исследователей вопроса о происхождении жизни на Земле. В любом случае планетологи считают, что это один из «строительных кирпичей», из которых 4,6 миллиарда лет назад формировались многие миры в Солнечной системе, и в том числе Титан.

Измельченное вещество метеорита нагревали до нескольких сотен градусов и при этом держали под давлением в тысячи атмосфер: именно так, по расчетам, происходит внутри спутника Сатурна. Оказалось, что в этих условиях из образцов благополучно выделяется и метан, и молекулярный азот. Притом если температура выше плюс 250 по Цельсию, то в масштабах всего Титана получилось бы как раз столько метана, сколько и наблюдают в его атмосфере. Азота такой процесс дает тоже немало — примерно половину имеющегося в реальности на Титане количества.

Стоит упомянуть о любопытной версии происхождения некоторых метановых озер спутника Сатурна: планетологи обратили внимание на их необычно крутые берега и заподозрили, что это на самом деле — заполненные жидкостью взрывные кратеры: жидкий азот в коре Титана нагревался, испарялся, этот газ создавал изнутри давление и в конце концов прорывался наружу.