Самый крупный спутник Сатурна Титан обладает загадочным воздухом, пригодным для Дюна сценарий. Покрытый темными, гористыми дюнами и кратерами, мир окутан золотой атмосферой, и считается, что под его ледяной поверхностью находится жидкий океан. Его отдельные полярные и пустынные регионы уже много лет интригуют и озадачивают астрономов.
Теперь, в исследовании, представленном на Лунной и планетарной научной конференции в этом месяце, ученые предлагают новую историю создания характерных хребтов Титана. Эти темные дюны могут быть кладбищем обломков разбившихся комет и маленьких лун, которые столкнулись с Титаном во время формирования Солнечной системы.
Дюны Титана занимают около шести миллионов квадратных миль Луны, но астрономы уже давно задаются вопросом, откуда они взялись. Многие думали, что солнечное излучение заставляет крошечные частицы выпадать из туманной атмосферы Луны и собираться на ее поверхности, где они накапливаются в зернистые дюны. Но исследователи так и не знали наверняка, как эти микроскопические частицы увеличились в частицы размером с песок и остались ли атмосферные фрагменты нетронутыми, когда дюны сформировались.
Вместо этого Уильям Боттке, планетолог из Юго-Западного исследовательского института, и его команда предложили альтернативную историю, которая опирается на различные популярные теории о том, как сформировалась наша Солнечная система. Около четырех миллиардов лет назад движения планет-гигантов, возможно, дестабилизировали пояс Койпера — кольцо ледяных космических объектов за пределами нынешней орбиты Нептуна — что привело к эпохе частых столкновений.
Эти планеты окружены спутниками, и эта хаотическая перестановка привела бы к столкновению бесчисленных комет и спутников неправильной формы с Титаном и другими ранними планетарными телами. Космические камни также столкнулись бы друг с другом, разбиваясь на мельчайшие частицы. Боттке и его команда провели моделирование этой эпохи и обнаружили, что было выпущено и рассеяно более чем достаточно пыли и частиц, чтобы сформировать дюны Титана.
«Спутники неправильной формы очень эффективно измельчают при столкновении», — говорит Боттке. Новый учёныйЭто Лия Крейн. «Титан получает порядка 106 километров кубического материала, а это в несколько раз больше, чем дюны».
Согласно моделям команды, такое же количество материала могло быть доставлено на спутники Юпитера Каллисто и Ганимед, что может объяснить, почему сегодня на них также есть области, покрытые темными частицами.
Поскольку многие из этих частиц разбившейся кометы прошли через атмосферу Земли, ученые знают о них многое, в том числе то, что их размер, долговечность и цвет соответствуют тому, что мы знаем о дюнах Титана, говорит Боттке. Новости науки' Никк Огаса.
Тем не менее, эта гипотеза не является провалом. Рассказывает Джани Радебо, планетолог из Университета Бригама Янга, не принимавшая участия в исследовании. Новости науки что вулканическая активность Титана может «создать проблему» для этой теории, поскольку обломки извержений со временем погребли бы эти рассеянные частицы.
Радебо также представил на конференции исследование, используя компьютерные модели, чтобы выдвинуть гипотезу о том, что геология Титана может быть немного более асимметричной, чем считалось ранее. Песчаные дюны, вероятно, доминируют в нижних широтах Титана, но ярданги — длинные прямые хребты, образовавшиеся в результате эрозии — могут простираться через верхние широты Луны, как предполагает ее исследование. Этот дисбаланс может указывать на разные погодные условия на разных частях Луны.
«На Титане, возможно, в высоких широтах просто нет песка, или, может быть, там есть материал, который легче подвергается эрозии», — говорит Радебо. Новый учёныйЭто Лия Крейн.
Подобные исследования компьютерного моделирования могут помочь ученым визуализировать динамику мира, до которого нам нелегко добраться, но прямые наблюдения Луны уже не за горами. Вскоре предстоящая миссия НАСА должна будет дать ответы на вопросы Боттке и Радебо.
Объявленная в 2019 году миссия НАСА «Стрекоза» готовится к запуску на Титан в 2028 году, где посадочный модуль будет изучать различные места в поисках химических доказательств жизни и ключей к разгадке мировой экологической истории. Резервуары жидкости Титана, подповерхностный океан, плотная атмосфера и дюнные поля будут исследованы, как никогда раньше.
«Титан не похож ни на одно другое место в Солнечной системе, а «Стрекоза» не похожа ни на одну другую миссию», — сказал Томас Зурбухен, бывший заместитель администратора НАСА по науке, в заявлении 2019 года, анонсирующем миссию. «Стрекоза посетит мир, наполненный множеством органических соединений, которые являются строительными блоками жизни и могут рассказать нам о происхождении самой жизни».