8,0 тыс

Астрономы раскрыли загадку кратеров Титана

❋ 4.4

Планетологи много лет пытаются понять, почему на Титане так мало ударных кратеров и почему они настолько мелкие. Кажется, теперь ученые нашли ответ на этот вопрос. Если они правы, это открывает много нового о происходящем глубоко внутри необычного, покрытого морями мира.

Инфракрасные изображения спутника Сатурна Титана
Инфракрасные изображения спутника Сатурна Титана, на которых видна его ледяная поверхность / © NASA/JPL-Caltech/Stéphane Le Mouélic, University of Nantes, Virginia Pasek, University of Arizona

На Титане настолько «густая», плотная атмосфера, что космонавты будущего в теории смогут парить там на крыльях, как птицы. Крупнейшая луна Сатурна и вторая по величине в Солнечной системе — единственное в ней, помимо Земли, небесное тело, покрытое морями и океанами. Состоят они из жидкого метана и существуют только потому, что в такой дали от Солнца Титан пребывает в «криогенной» среде: на его поверхности — примерно минус 180 градусов Цельсия. По этому поводу у ученых давно назрел интересный вопрос: каким образом в таком лютом холоде в атмосфере прослеживаются признаки газообразного метана?

Есть еще одна загадка: кратеры Титана. Их слишком мало. Зонд «Кассини» недавно насчитал всего примерно 90 штук, причем по большинству из них даже нет уверенности, что это именно следы от падений астероидов. Более того, эти имеющиеся девять десятков, по неясной причине, странно неглубокие. Это удивляет потому, что под метановыми морями глубиной максимум метров 300 скрывается корка водяного льда. Эта корка в «криогенной» обстановке Титана не может не быть очень твердой и, соответственно, хранить на себе все отпечатки падающих астероидов. Вернее, так до сих пор считали, но теперь у ученых появилась интересная идея.

В недавней статье в издании The Planetary Science Journal планетологи из Гавайского университета в Маноа (США) высказали мысль, что эта ледяная корка может оказаться не совсем ледяной. Возможно, в кристаллическую структуру ее льда встроены молекулы метана. Такие «гибридные» химические конструкции называют клатратами.

Если твердая поверхность Титана покрыта многокилометровым слоем метановых клатратов, то они служат очень хорошим «одеялом»: сберегают внутреннее тепло Титана. Тогда это может означать, что лед под ним совсем не намертво промерзший, а скорее представляет собой некую «кашу».

Не исключено даже, что она там медленно «перемешивается»: происходит конвекция. При таком раскладе становится совершенно логично, что ударные кратеры будут через какое-то время «стираться» с лица Титана.

Предполагаемая внутренняя структура Титана
Предполагаемая внутренняя структура Титана / © Schurmeier, et al., 2024

Наконец, еще интереснее то, что под всем этим льдом, глубоко внутри Титана, подозревают глобальный океан воды — так же, как подо льдом другого спутника Сатурна Энцелада, спутника Юпитера Европы и, возможно, еще нескольких небесных тел в Солнечной системе. Вообще, возникает предположение, что запасом воды изначально снабжается большинство негазовых миров во Вселенной, и весь вопрос — в дальнейшей судьбе этой воды, а она зависит прежде всего от расстояния до звезды.

В случае Титана предполагаемый неспешный «ледоход» над внутренним океаном рождает еще более смелые надежды: если бы в этом океане обитали какие-либо живые организмы, то конвекция льда поднимала бы их или признаки их существования наверх.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Адель Романова
Окончила факультет журналистики МГУ имени М.В. Ломоносова. Начинала в 2002 году как корреспондент и редактор новостного вещания на различных телеканалах, позже стала автором новостей науки и технологий в сетевых изданиях.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

22 сентября, 08:31
Марк Чернов

Человеческий мозг оказался двумя разными органами, которые объединились в процессе эволюции сотни миллионов лет назад. Исследователи доказали, что передняя и задняя части мозга формируются из совершенно разных стволовых клеток. Это открытие опровергло давнюю научную теорию и позволило впервые вырастить нейроны ствола мозга в лаборатории.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

8 Комментариев
Что. За. Бред. Кратеров мало... У Титана: 1) Высота атмосферы: 400км 2) Давление у поверхности: 1.5 атм 3) Температура у поверхности: -180С 4) g: 1,352 м/с² Собрав в кучу эти факторы, становится понятно что масса его атмосферы в разы превосходит земную. Соответственно плотность атмосферы в разы выше, чем у Земли. Всё сгорает не долетая. Кроме того - там рядом Сатурн, который немалую часть импактов на себя принимает.
    Василий, кратеров на Венере немало, а ведь атмосфера там в десятки раз плотнее, чем на Титане. Получается, одной атмосферой редкость их на Титане не объяснить.
    +
      Еще 5 ответов
      Александр, плотнее, но меньше. Высота атмосферы Венеры 100-150 км а у Титана простирается на 600 км хоть и обладает меньшей плотностью чем венерианская. Впрочем и "ледяная каша" вполне может снижать число кратеров, оставляя лишь самые свежие. Все ж разница почти в 10 раз по сравнению с Венерой вряд ли объясняется только толщиной атмосферы
        Иван, тут речь об объектах со скоростью пули и выше. Для таких объектов плотность важнее толщины -- 10 метров пенополистирола толще аналогично по массе бетона, но бетон пулю остановит, а пенопласт -- нет
          Александр, классический пример сравнения попы с пальцем. Разница в плотности бетона и пенопласта примерно в 100 раз, а между атмосферой Венеры и Титана на порядок меньше (5 и 65 кг/м3) и это если не учитывать более длинный путь который проходят метеориты.
            Иван, " Разница в плотности бетона и пенопласта примерно в 100 раз" Смотря какого бетона и пенопласта. Например, есть пенобетон, и есть пенопласт плотностью 50 (и там разрыв всего в несколько раз). И в пенопласте путь тоже будет длиннее.
              Господа, тут боюсь не совсем корректны сравнения) 1) На Венере кратеров безусловно раз в 10 больше, но не надо забывать, что площадь Венеры раз в 5 больше, чем у Титана, плюс она обладает куда большим g, соответственно импактные события у неё будут происходить с большей вероятностью. Кроме того она ближе к Солнцу, соответственно в среднем скорость у объектов в неё летящих будет заметно выше. 2) Атмосфера Титана мало того что больше Венерианской, он ещё и холодная -> более вязкая. Энергия затрачиваемая телом на разогрев атмосферы сильно выше, чем у Венеры. В общем случае малое количество кратеров действительно выглядит немного странно... если не учитывать энергию тела, достигшего поверхности. Там будет ОЧЕНЬ горячо, а большая часть поверхности Титана - это замороженная органика, которая на отличненько плавится. Так что скорее всего обычный там цикл, это импакт -> новое метан-этановое озеро.
    1 2
    30.10.2024
    Так есть с чем сравнивать! У Сатурна как минимум один древний спутник помимо Титана - Япет. И на Япете очень много кратеров. Даже на более внутренних спутниках, которые по некоторым моделям молодые, кратеров немало. В атмосфере сгорает не всё, в азотной атмосфере вообще ничего не будет "сгорать". А если речь про плавление-испарение, то для него нужна энергия, энергия зависит от квадрата скорости, а вторая космическая у Титана в 4 раза меньше земной