Движение «волшебного острова» на Титане объяснили пузырями

Система Сатурна уже много лет исследуется зондом Cassini, и Титан – один из самых интересных объектов здесь. Метановые облака на спутнике проливают дожди, наполняющие реки, озера и моря жидких углеводородов, текущие между нафталиновых берегов. Видны и сезонные изменения, хотя расположенное у Северного полюса Море Лигеи все время наблюдений остается удивительно стабильным, с неизменной береговой линией.

Тем больше внимания привлек «волшебный остров», замеченный на снимках Cassini в 2014 г. Появившийся ненадолго над темной поверхностью моря, он вырос до 260 км в поперечнике, а после снова исчез. С тех пор было названо несколько возможных объяснений: ярко блестящий «остров» могли создать волны Моря Лигеи, плавающий в них «илоподобный» материал или же пузыри газов, поднимающиеся со дна из-за сезонного весеннего повышения температуры.

Этому посвящена и новая работа французских и мексиканских ученых, опубликованная в журнале Nature Astronomy – ее авторы использовали не только астрономические наблюдения, но и данные, собранные нефтяниками на Земле. Это позволило построить новую модель, объясняющую рождение и исчезновение «волшебного острова».

Дэниель Кордье (Daniel Cordier) и его коллеги обратили внимание на то, что смесь метана и этана, составляющая основу «углеводородоемов» Титана, в море частично разделяется. Более тяжелый этан опускается на глубину, метан стремится ближе к поверхности. Кроме того, поверхностные слои находятся в контакте с богатой азотом атмосферой спутника, и газ растворяется в них. Перемешиваясь течениями, приливами и просто ветром, насыщенные азотом массы жидкости уходят на глубину, где при повышенном давлении происходит выделение газовых пузырьков. Поднимаясь на поверхность, они и могли, по словам ученых, создать иллюзию «волшебного острова».

Расчеты Кордье и его соавторов показали, что такие пузырьки в условиях Титана могут зарождаться на глубине 100–200 м и достигать диаметра 4,6 см. Поднявшись наверх, они довольно долго остаются устойчивыми, скапливаясь целыми ярко блестящими островами. Ученые отмечают, что если они правы, то движения пузырьков следует учесть при планировании будущей миссии с погружением в моря Титана. Внося дополнительные нестабильности в поведение жидкости, они могут усложнить ее работу.