Океан на Титане — Кассини посылает новые доказательства

Титан — крупнейшая из более чем 50 лун, обращающихся вокруг Сатурна, размером превосходящая планету Меркурий. Титан — единственный планетарный спутник в солнечной системе, у которого есть насыщенная атмосфера планетарного типа. А путешествие Кассини-Гюйгенс на Сатурн и его луны показало, что поверхность Титана покрыта льдистыми горами, маслянистыми озерами и морями и чем-то наподобие «криовулканов», извергающих потоки воды и аммиака.

Ученые давно подозревали, что на Титане может быть подземный океан, как и на юпитерианских луна Ганимеде, Каллисто и Европе.

«Модели внутреннего течения тепла во внутренних областях Титана уже много лет назад подсказывали, что на Титане может существовать внутренний океан воды или воды с аммиаком», — говорит Ральф Лоренц (Ralph Lorenz), член радарной команды Кассини в Лаборатории прикладной физики университета им. Джонса Хопкинса в Лауреле, штат Мэриленд.

Лоренц и его коллеги проанализировали данные радара миссии Кассини-Гюйгенц за несколько лет. Они обнаружили свидетельство тому, что некоторые части лунной поверхности сместились.

«Составляя карту поверхности Титана, мы собирали ее из маленьких участков. Некоторые участки накладывались друг на друга, помогая нам свести разные части карты вместе, но когда мы смотрели, где расположены те или иные объекты на одном участке в сравнении с другим, координаты оказывались разными», — объясняет Лоренц.

На этом снимке видны жидкие бассейны неподалеку от северного полюса Титана. Они во многом напоминают земные озера: на холодной сатурнианской луне есть свои острова, заливы, фиорды и каналы. NASA/JPL

Их исследование предполагает, что ветры в густой атмосфере Титана могут раскачивать луну вперед или назад по ее оси, влияя на характер ее вращения. Ветры могут ускорить скорость вращения небольшой луны, или, изменившись с сезоном, замедлить его.

«Ветры на Титане могут разгоняться в ту или иную сторону, в зависимости от сезона, а поскольку атмосфера Титана настолько массивна, а сам он относительно невелик, то ветры оказывают существенное влияние на вращение Титана, — говорит Лоренц. — Мы можем совместить объекты на картах, если будем немного корректировать параметры вращения Титана».

Ветры влияют и на земное вращения, изменяя продолжительность дня примерно на 1 миллисекунду в течение года. «Но атмосфера Титана настолько массивна, а кора его так легка, что изменения там гораздо заметнее», — объясняет Лоренц.

Величина этих сдвигов подсказывает, что кора и ядро Титана должны быть разделены жидким океаном, позволяющим атмосфере двигать в разные стороны кору. Диаметр Титана примерно равен 5150 км. Скрытый океан может быть от 100 до 200 км глубиной, а его ледяная корка — от 50 до 150 км толщиной, согласно Лоренцу. Под океаном может быть несколько сот километров более тяжелой формы льда, «которую можно получить под высоким давлением», а дальше — каменистое ядро от 3000 до 3400 км в диаметре.

Состоит подземный океан скорее всего из воды с каплей аммиака. Поскольку органические молекулы — химические составляющие жизни на Земле — были обнаружены на поверхности Титана, то они могут быть и в самом океане.

«Возникла на Титане жизнь или нет — это другой вопрос, но в любом случае Титан может рассказать нам о тех химических процессах, которые приводят к возникновению жизни», — убежден Лоренц.

Кассини может произвести замеры магнетизма и гравитации, чтобы предоставить дальнейшие свидетельства существованию океана, «но в будущем идеальным вариантом было бы приземлить на Титан долговечный зонд с сейсмометром, чтобы тем самым точно установить наличие океана». ESA и NASA обсуждают сейчас возможность такой миссии в районе 2017 года.

Тем не менее, океан — не единственное возможное объяснение данным открытиям. Титан может периодически пошатываться на своей орбите, — говорит планетолог NASA Кристоф Сотин (Christophe Sotin), не принимавший участия в исследованиях. Чтобы удостовериться в том, есть ли на Титане подземный океан или нет, Кассини необходимо наблюдать эту луну в течение еще шести лет, утверждает Сотин, чтобы проверить, замедляется ли ее вращение, что должно происходить в случае наличия поздемного океана.

«Если там есть океан, давлением и температурой похожий на океаны Земли, то вопрос о жизни на Титане становится открытым», — говорит Сотин.

Лоренц и его коллеги подробно излагают свои открытия в журнале Science от 21 марта.