Titan's Underground Ocean
Гипотезу о наличии под слоем ледяной коры океана на Титане, спутнике Сатурна, подтверждают данные с аппарата НАСА Кассини. Находку описывает статья в журнале Science от 28 июня.
"Обнаружение Кассини больших приливов на Титане ведёт к практически неоспоримому выводу о том, что под его поверхностью скрывается океан," рассказывает Luciano Iess, ведущий автор статьи и участник миссии Кассини из Sapienza University в Риме, Италия. "Поиск воды - важная цель исследований Солнечной системы и мы нашли ещё одно место."
Изображение возможной внутренней структуры Титана, построенное с помощью данных, полученных с зонда НАСА Кассини. Права: A. Tavani
Доказательство - в приливах. Могучее притяжение Сатурна растягивает и деформирует Титан по мере его движения по орбите. Если бы Титан состоял полностью из каменистых пород, гравитация Сатурна вызывала бы горбы или "твёрдые приливы" высотой примерно 1 метр. А данные Кассини показывают, что величина приливов равна примерно 10 метрам. Это доказательство того, что Титан не состоит полностью из твёрдого материала.
Изначально учёные не были уверены в том, что Кассини сможет обнаружить горбы, которые вызывает притяжение Сатурна. Но Кассини сумел преуспеть в этом, измеряя гравитационное поле Титана во время шести близких пролётов, начиная с 27 февраля 2006 года по 18 февраля 2011. Гравитационные измерения, собранные с помощью Сети Глубокого Космоса (Deep Space Network, DSN) НАСА, показали размеры приливов Титана.
"Мы проводили сверхмалые измерения и удачей для нас оказалась возможность Кассини и DSN поддерживать стабильную связь друг с другом," объясняет Sami Asmar, специалист команды Кассини в Лаборатории реактивного движения в Пасадене, Калифорния. "Приливы Титана, вызываемые Сатурном, не так велики в сравнении с приливами, которые вызывает Юпитер у своих спутников. Но так как мы не в состоянии пробурить кору Титана, гравиметрия позволяет нам узнать многое о внутренней структуре Титана."
Приливы Титана (масштаб не соблюдён). Play it
Океан не обязательно должен быть огромным или глубоким для того, чтобы вызывать такие приливы. Слой жидкости между внешней, деформируемой оболочкой и твёрдой мантией позволит Титану сжиматься и растягиваться по мере оборота вокруг Сатурна. Поскольку поверхность Титана состоит в основном из водяного льда, широко распространённого на спутниках планет-гигантов во внешних областях Солнечной системы, учёные считают, что океан Титана представляет собой в основном воду в жидком состоянии.
На Земле приливы вызываются притяжением океанов гравитацией Луны и Солнца. В открытом море высота приливов может достигать 60 сантиметров. Гравитационное воздействие Луны и Солнца так же вызывает деформацию твёрдой коры планеты в виде горба высотой примерно полметра.
Наличие под корой Титана слоя жидкой воды само по себе не является индикатором наличия там жизни. Учёные считают, что жизнь более вероятна там, где жидкая вода контактирует с камнем, но гравиметрические измерения не могут помочь узнать, представляет ли дно океана Титана камень либо лёд.
Результаты исследований имеют и ещё одно приложение - они могут помочь решить загадку наличия метана на Титане. Метана очень много в атмосфере, хотя считается, что метан нестабилен. Поэтому должны существовать источники его пополнения.
"Присутствие слоя жидкой воды очень важно для понимания того, как метан накапливается в недрах Титана и как он попадает на поверхность," добавляет Jonathan Lunine из команды Кассини в Корнеллиевском университете, Итака, Нью-Йорк. "Этот вопрос важен потому, что все уникальные черты Титана вызваны наличием большого количества метана, но атмосферный метан должен быть разрушен за геологически небольшой период времени."
Океан жидкой воды с растворённым в нём аммиаком может порождать смеси из воды и аммиака, которые всплывают через кору планеты и освобождают метан в атмосферу. Океан может служить и резервуаром для хранения метана.
Больше информации о миссии Кассини в системе Сатурна по ссылкам: http://www.nasa.gov/cassini и http://saturn.jpl.nasa.gov.
http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2012/28jun_titanocean/