Миссия космического аппарата Кассини продолжает выдавать дивиденды и после ее окончания. Последние инсайты взяты из данных, собранных во время облета самого большого спутника Сатурна, Титана, в период между 2004 и 2017 годами, и эти данные указывает на то, что спутник имеет пыльные бури. Это не только делает Титан третьим телом с пыльными бурями в солнечной системе после Земли и Марса, но и он единственный, где пыль состоит из сложных органических молекул.
Во многих отношениях Титан определенно является чудной луной в солнечной системе. Это самая большая луна, вращающаяся вокруг Сатурна и вторая по величине в системе, и причем она даже еще больше, чем планета Меркурий. Что еще более важно, это единственная луна со значительной атмосферой - в 1,45 раза более плотной по сравнению с нашей планетой, и состоящей в основном из метана и этана, с примесью сложных углеводородов.
Эта экзотическая атмосфера означает, что Титан не только необычайно активен, но и имеет реальную погоду, похожую на ту, что есть на Земле с открытыми озерами, реками и малыми морями. Он также имеет сезоны, осадки и циклы. Самое большое различие заключается в том, что вместо воды система вертится вокруг жидкого метана и этана с температурой 94°К (-179,2°С, -354,6°F).
Представление художника о пыльной буре на Титане. Фото: IPGP/Labex UnivEarthS/University Paris Diderot /C Epitalon & S Rodriguez
Но теперь результаты команды во главе с Себастьяном Родригесом (Sebastien Rodriguez), астрономомом из Университета Париж Дидро, Франция, показывают, что Титан также имеет очень активный пылевой цикл с бурями, которые видны из космоса. Однако, в отличие от Земли и Марса, эта пыль состоит из сложных органических молекул, образованных запутанной крио-химией атмосферы Титана. Эти молекулы образуются в облаках и генерируются в таком количестве, что «снег» падает на поверхность на экваторе, образуя большие дюнные поля.
Ученые уже знали об этой пыли, когда беспилотный зонд «Гюйгенс» коснулся поверхности Титана, но это не означало, что в запасе не было сюрпризов.
«Мы считаем, что зонд «Гюйгенс», который высадился на поверхности Титана в январе 2005 года, вызвал подъем небольшого количества органической пыли по прибытии из-за его мощного аэродинамического следа», - говорит Родригес. «Но то, что мы заметили здесь с Кассини, находится в гораздо большем масштабе. Скорости приповерхностного ветра, необходимые для увеличения такого количества пыли, как мы видим в этих пыльных бурях, должны быть очень сильными - примерно в пять раз сильнее, чем средние скорости ветра, оцененные измерениями зонда Гюйгенса вблизи поверхности и с климатическими моделями».
Пылевая буря впервые была замечена в данных, собранных роботизированным орбитальным аппаратом Кассини в 2009 году во время северного равноденствия Титана. На изображениях было видно, как выглядят метановые облака, но они были слишком низкими, чтобы образоваться из капель.
Эта подборка изображений из девяти облетов Титана в 2009 и 2010 годах аппаратом Кассини показывает три случая, когда внезапно появляются ясные яркие пятна на снимках, сделанных спектрометром визуального и инфракрасного диапазона (Visual and Infrared Mapping Spectrometer – VIMS), установленного на борту космического аппарата Кассини. Фото: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University Paris Diderot/IPGP/S Rodriguez и др.
«Из того, что мы знаем о образовании облаков на Титане, можно сказать, что такие метановые облака в этой области и в это время года физически невозможны», - говорит Родригес. «Конвективные метановые облака, которые могут развиваться в этой области и в течение этого периода времени, будут содержать огромные капли и должны находиться на очень большой высоте, намного выше, чем 10 км, и такое моделирование говорит нам о том, что новые функции обнаружены».
Команда использовала компьютерные модели, изменяя свойства поверхности, условия дождя и ледяной лавы, чтобы показать, что штормы были атмосферными, содержащими пыль, поднятую из экваториальных дюн, над которыми они нависали в тонком слое.
Это открытие интересно как и само по себе, так и говорит о том, что Титан может подвергаться внезапным порывам сильных ветров, подобных тем, которые появляются в авангарде сильных штормов. Это означает, что сами поля дюн могут быть активными и со временем меняться, как их земные и марсианские коллеги.
Результаты исследований были опубликованы в журнале Nature Geoscience.
Источник: New Atlas / ESA
