Подземные воды океана на Титане состоят из жидкой воды

Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Титан, спутник Сатурна, является одним из самых необычных небесных тел в Солнечной системе. Имея диаметр 5150 километров, он значительно больше, чем Меркурий, и является единственной планетарной луной, окруженной плотной атмосферой. Исследователям из команды Лучано Иесса университета La Sapienza в Риме  удалось найти на Титане признаки океана, состоящего из жидкой воды.

Он находится примерно на глубине 100 км под корой из твердого льда. Астрономы изучили орбиту космического аппарата Кассини в период его проходов вблизи Титана. В это время он направлял радиоволны с точно известной частотой. По орбитальному движению зонда, который находится под влиянием неоднородного гравитационного поля Титана, частота радиоволн изменяется (эффект Доплера). И тогда эти тонкие изменения можно проанализировать.

Как определили, что внутри Титана есть жидкая вода

По результатам измерений, исследователи смогли определить, как Титан реагирует на постоянные приливные силы, которые исходят от его родительской планеты Сатурн. Спутник обходит "окольцованную планету" по немного эллиптической орбите за 16 дней. Таким образом, он периодически вытягивается и снова сжимается. Титан вращается так же, как и наша Луна, то есть поворачивается к родной планете всегда одной стороной. Чем более пластично небесное тело, тем больше оно зависит от влияния приливных сил. Чем сильнее Титан меняет свою форму, тем больше изменяется его гравитационное поле, которое зависит от распределения массы внутри планеты.

Исследователи должны были зафиксировать гравитационное поле Титана в различных точках на орбите во время его облета. Они использовали шесть проходов зонда, с 2006 по 2011 год. Отслеживая Cassini, удалось вычислить его скорость с точностью до десятков микрон в секунду. По изменениям скорости Кассини, команда рассчитала переменное гравитационное поле спутника Сатурна. Это пролило свет на внутреннее строение небесного тела. Было определено, что поведение Титана лучше всего объясняется тем, что на 100 км ниже его жесткой ледяной коры простирается океан жидкой воды, имеющий глубину около 100 км. Кроме того, было установлено, что даже вещества в центре луны ведут себя исключительно пластично.

Гипотезы появления метана

Титан, имеющий внутри океан, хорошо вписывается в компанию спутников Юпитера, таких как Ганимед, Европа, Каллисто, в недрах которых также есть слои жидкой воды. Внутренний океан луны Сатурна может повлиять на геологию поверхности и происхождение атмосферы Титана, богатой метаном (CH4). Под воздействием ультрафиолетовых лучей солнца атмосферный метан постоянно "запекакается" в более сложные органические молекулы. Эти вещества льются на поверхность и так быстро удаляются из атмосферы, что, вероятно, исчезнут через несколько десятков миллионов лет. Имеющийся сейчас на Титане метан мог попасть на поверхность в последнее время, однако, есть мнение, что он постоянно поступает изнутри планеты.

Возможно, есть изменения в океанской воде, например, при нагревании и истончении верхнего слоя ледяной коры, которая выпускает замёрзший метан. Тогда он попадает на поверхность с помощью ледяной лавы вулканов. Данные о таких ледяных вулканах были обнаружены в разнообразных снимках Кассини. Однако активное извержение, как пишет pravdatvcom.wordpress.com, до сих пор зафиксировано не было.