Стометровые дюны Титана оказались электрически заряжены

Вдоль экватора Титана, крупнейшего спутника Сатурна, расположена темная «пустыня». Под действием ветров местной метановой атмосферы в ней образовались параллельные ряды дюн, высота которых доходит до 100 м. Но если превалирующее направление ветров на Титане – с востока на запад, то дюны приняли такую форму, словно те дуют с запада на восток.

Решение этого парадокса предложили исследователь из Технологического института Джорджии Джошуа Харпер (Joshua Harper) и его коллеги. В статье, опубликованной журналом Nature Geoscience, ученые связывают «обратную» форму дюн на Титане со свойствами самого материала, из которого они сложены. «Если вы возьмете немного этих частиц и построите из них песчаную крепость, она может сохраниться неделями благодаря электростатическим взаимодействиям», – говорит один из авторов работы, профессор Джозеф Дафек (Josef Dufek).

До сих пор странную форму этих дюн пытались объяснить сложными потоками ветров в области экватора Титана. Однако Харпер и его коллеги обратили внимание на состав местного «песка». Сложен он, как и песок на Земле, из обычного кремнезема, однако содержит немало частиц замерзших углеводородов, а также водного льда. Тогда было решено проверить, как эта смесь может вести себя в условиях, аналогичных тем, что существуют на самом спутнике.

Ученые подготовили смесь максимально близкого состава: диоксид кремния, вода, а в качестве органических компонентов – нафталин и дифенил, ранее обнаруженные в составе дюн Титана. Такой «песок» помещали под повышенное давление, во вращающийся герметичный цилиндр, наполненный газовой смесью, аналогичной составу атмосферы спутника.

Оказалось, что в таких условиях эти частицы за счет трения быстро накапливают электростатические заряды, которые заставляют их слипаться друг с другом. Такое поведение ученые сравнивают с пластилиновой массой Play-Doh: песчинки почти не скользят друг относительно друга, что теоретически делает дюны мало восприимчивыми к действию ветра. Аналогичные эксперименты, проведенные с образцами земного песка и вулканического пепла, показали совершенно обратные результаты: их частицы не слипались, а песчинки легко переносились ветром.

«В условиях пониженной гравитации эти несиликатные частицы могут удерживать заряды днями, неделями, а то и месяцами», – добавляют авторы работы. Если это так, то электростатическое притяжение может делать дюны на Титане достаточно устойчивыми, так что ветер уже не является ключевым фактором, определяющим их форму.

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram