• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
26.04.2022
Дарья Губина
5 573

Углеводородный песок и метановые ручьи: ученые объяснили пейзажи Титана

4.8

От дюн до каньонов — разнообразие рельефов на спутнике Сатурна поражает. Ученые объяснили, как мягкая органическая пыль «сплавляется» в песчинки и породы, а ветры и дожди формируют дюны и вытачивают каньоны.

Мозаика поверхности Титана по инфракрасным снимкам аппарата «Кассини»
Мозаика поверхности Титана по инфракрасным снимкам аппарата «Кассини» / ©NASA/JPL-Caltech/University of Nantes/University of Arizona

Титан, спутник Сатурна, — единственное известное нам тело в Солнечной системе, помимо Земли, на котором есть сезонный цикл жидкостей. Ученые из Стэнфорда и Лаборатории реактивного движения показали, как этот цикл жидкостей вместе с циклом осадочных пород объясняют разнообразие пейзажей Титана. Их статья опубликована в Geophysical Research Letters.

Издалека Титан похож на Землю. На экваторе его опоясывают дюны, в средних широтах доминируют равнины, а у полюсов раскинулись озера и каньоны. Благодаря кокону из плотной атмосферы идут дожди и дуют ветры. Вот только вместо воды на Титане течет жидкий метан, а азотный ветер собирает дюны из углеводородного песка.

Механические свойства такого песка значительно отличаются от свойств привычных нам силикатных осадочных пород, покрывающих Землю и Марс. Главное отличие в том, что углеводородные частицы гораздо менее прочные и должны быстро измельчаться в пыль, а для образования дюн нужны относительно крупные гранулы. Как эти простейшие органические соединения удерживают свой размер?

На Земле под действием сил природы силикатные камни и минералы со временем разрушаются на мелкие частицы. Ветер и потоки воды уносят эти частицы к местам отложений, где под действием давления, подземных вод и иногда тепла, частицы «сплавляются» обратно в камни.

Ученые предполагают, что на Титане должен существовать похожий цикл. Очевидно, что и там силы природы измельчают породы до состояния песка и пыли. Не понятно лишь, как из пыли снова получаются камни и песок для дюн.

Найти ответ на этот вопрос помогли ооиды — маленькие сферические гранулы, которые часто встречаются в мелких водах тропических морей. Они уникальны тем, что формируются химическим осаждением: карбонат кальция из воды оседает слоями на крупицы обычного песка. Частицы трутся друг о друга, разрушаются, карбонат кальция попадает обратно в воду и снова оседает. Процессы разрушения и нарастания компенсируют друг друга, и частицы поддерживают свой размер. Исследователи предположили, что таким же образом на Титане частицы пыли «сплавляются» друг с другом, формируя песчинки и породы, которые потом стачиваются ветром.

Карта миграции осадочных пород и рельефа Титана: возвышенности (серый), озера и моря (синий), предполагаемые речные долины (голубой), дюны (розовый). Черными стрелками обозначено направление миграции пород за счет рек. Красными стрелками — перенос воздушными потоками. Красным крестом отмечена точка посадки зонда «Гюйгенс». Зеленым — планируемая точка посадки аппарата Dragonfly / ©Mathieu G. A. Lapôtre et al.

Взяв эту гипотезу на вооружение, команда ученых смоделировала цикл миграции осадочных пород, опираясь на данные о климате и атмосфере, собранные миссией «Кассини». Оказалось, процесс «сплавления», паттерн ветров и осадки объясняют разнообразие пейзажей.

Сильнее всего ветры дуют в экваториальном поясе, поэтому осадочные породы там постоянно разрушаются и формируют дюны. В средних широтах ветер гораздо слабее, зато влажность выше, и частицы «сплавляются» в плотные породы, формирующие равнины. У полюсов дожди и реки вытачивают в породах глубокие каньоны и лабиринты. Их земной аналог — карсты.

«Наша всеохватывающая модель позволяет нам понять, как взаимодействуют эти рельефы осадочных пород, — комментирует Мэтью Лапотр (Mathieu Lapôtre), геолог из Стэнфордского университета. — Если мы поймем, как соединяются эти кусочки пазла, и их механику, то, изучая рельеф, образованный этими осадочными процессами, мы сможем делать предположения о климате и геологической истории Титана — и их влиянии на вероятность появления жизни на Титане».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:30
Сергей Васильев

Считается, что неандертальцы жили в коллективах максимум в пару десятков особей. Однако на их стоянках обнаруживают останки исключительно крупных животных, добыть и съесть которых можно только командой, насчитывающей сотни человек.

Позавчера, 10:49
Сергей Васильев

Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.

Вчера, 13:32
Анна Новиковская

Международная группа астрономов из США и Новой Зеландии описала чрезвычайно редкий тип звездной системы, у которой есть все задатки в будущем стать сверхсильной килоновой.

Позавчера, 10:49
Сергей Васильев

Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.

Вчера, 10:30
Сергей Васильев

Считается, что неандертальцы жили в коллективах максимум в пару десятков особей. Однако на их стоянках обнаруживают останки исключительно крупных животных, добыть и съесть которых можно только командой, насчитывающей сотни человек.

30 января
Алиса Гаджиева

На юге Ирака идут раскопки Лагаша — одного из самых ранних крупных городов мира. Исследователи уже обнаружили городские кварталы и выделили отдельные общественные здания, в том числе древнешумерское кафе.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: