На Титане может быть морской лёд и экзотическая жизнь

Учёные, работающие с данными космического аппарата «Кассини», пришли к выводу, что поверхность озёр и морей Титана могут украшать углеводородные льдины. Присутствие последних позволяет объяснить странности в отражающей способности поверхности этого спутника Сатурна.

Кроме того, как отмечает соавтор исследования Джонатан Лунин из Корнеллского университета (США), на границе жидкой и твёрдой сред могут протекать особые химические реакции, которые открывают интересные перспективы для возникновения экзотических форм жизни. Возможно, подобные процессы сыграли важную роль и в появлении земной жизни.

Формирование углеводородного льда на поверхности моря Титана в представлении художника (изображение NASA / JPL-Caltech / USGS).

Титан — единственное тело Солнечной системы (помимо Земли) со стабильной жидкостью на поверхности. Различие лишь в том, что здесь вода, а там этан, метан и прочие углеводороды. Это обстоятельство не расстраивает специалистов, ведь этан и метан — органические молекулы, которые способны послужить строительными блоками для более сложной химии, ведущей к жизни. И если верить «Кассини», то северное полушарие Титана покрыто огромными морями, а в южном расположено множество озёр.

Твёрдый метан плотнее жидкого, поэтому до сих пор никому не приходило в голову предполагать наличие льда на поверхности этих бассейнов. Но в новой модели учтено взаимодействие между озёрами и атмосферой, приводящее к различному составу льдин (в противном случае они просто тонули бы), изменениям температуры и образованию азотных карманов. Оказалось, что зимний лёд вполне может плавать в озёрах и морях Титана при температуре ниже точки замерзания метана (90,4 K), если он хотя бы на 5% состоит из «воздуха» (в атмосфере Титана намного больше азота и почти нет кислорода). Кстати, это справедливо и для состава молодого морского льда на Земле.

Если температура падает всего на несколько градусов, лёд тонет из-за относительной доли азота в жидкости по сравнению с твёрдым телом. Если температура близка к точке замерзания метана, некоторые льдины удерживаются на поверхности и постепенно смерзаются, подобно тому как это происходит с молодым льдом Арктики.

В цвете льда учёные ещё не разобрались. Скорее всего, он бесцветен, как и на Земле, но с красновато-коричневым оттенком, характерным для атмосферы Титана.

Радар «Кассини» обязательно проверит эту модель, наблюдая за тем, как меняется отражательная способность поверхности озёр и морей. При этом надо будет учесть, что весной северные озёра Титана становятся ярче, так как с глубин поднимаются затонувшие ранее глыбы льда. С дальнейшим потеплением они снова потускнеют.

Озёра Титана отражают радиоволны различным образом. Возможно, эта вариативность связана с наличием льда. (Изображение NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell.)

Результаты исследования будут опубликованы в журнале Icarus.

Подготовлено по материалам Лаборатории реактивного движения НАСА.