Речные сети намекают на бурное геологическое прошлое Титана

На протяжении многих лет мощная атмосфера Титана, насыщенная метаном и азотом, не позволяла астрономам увидеть, что находится под ней. Самый большой спутник Сатурна выглядел в телескопе туманным оранжевым шаром.

В 2004 году зонд «Гюйгенс» отделился от космического аппарата «Кассини» и первым опустился на поверхность загадочного тела, предоставив учёным детальные изображения поверхности. Выяснилось, что Титан покрыт льдом, в котором реки жидкого метана прорезали глубокие долины.

Скандинавия? Нет, Титан с его озёрами и реками. (Изображение NASA / JPL / USGS.)

Но мы увидели только настоящее спутника, а как быть с его прошлым? Исследователи из Массачусетского технологического института и Университета Теннесси (оба — США) обратили внимание на то, что в некоторых регионах реки виноваты в на удивление небольшой эрозии. Тому есть два возможных объяснения: либо эрозия на Титане протекает очень медленно, либо какие-то недавние явления уничтожили древние русла.

Эта загадка тесно связана с другой проблемой — почему на Титане так мало кратеров. По сравнению с большинством тел Солнечной системы Титан относительно гладок. Его возраст — примерно 4 млрд лет, но если судить по поверхности, то больше миллиарда не дашь.

На Земле тоже мало кратеров — из-за тектоники плит, извержений вулканов, ледников и рек. Быть может, на Титане имеют место аналогичные процессы: тектонические потрясения, ледяные извержения, отложение речного осадка.

Сказать точнее пока сложно, ведь снимки «Кассини» (как и любая аэрофотосъёмка, изображающая местность с высоты птичьего полёта) не дают сведений о высоте и глубине рельефа. К тому же они имеют более низкое разрешение, чем данные «Гюйгенса».

Именно поэтому исследователи сконцентрировались на степени распространения речных сетей. Они проанализировали доступные изображения, нанесли на карту 52 сети из четырёх регионов Титана и сравнили снимки с моделью эволюции речной сети, разработанной Тейлором Перроном из Массачусетского технологического института. Последняя описывает эволюцию рек с учётом таких переменных, как прочность подлежащего материала и скорость потока. По мере того как река размывает почву, камень или лёд, она превращается из длинной и тонкой нити в древовидную сеть притоков.

Выяснилось, что речные сети Титана в основном похожи на ранние стадии эволюции типичной земной реки: эрозия пока ещё невелика. Но есть и разветвлённые сети, что ещё больше запутывает специалистов.

На Земле и сейчас есть речные сети, образованные недавно, — например, на гавайском острове Кауаи, возникшем всего 6 млн лет назад, и в тех районах Северной Америки, которые ещё недавно были покрыты ледниками. Отсюда и мысль о том, что на Титане тоже происходят какие-то процессы, которые стирают следы древних рек.

Результаты исследования появятся в Journal of Geophysical Research — Planets.

Подготовлено по материалам Массачусетского технологического института.