Как формируется атмосфера на Титане, спутнике Сатурна

Десятилетие назад крошечный, но мощный зонд «Гюйгенс» спустился в туманную атмосферу Титана. Этот спутник Сатурна представляет большой интерес для астробиологов, потому что по химическому циклу и круговороту жидкости он напоминает то, что предположительно могла представлять собой Земля на ранних стадиях своего развития, прежде чем на ней зародилась жизнь.

Зонд «Гюйгенс» добрался до поверхности Титана и передал ученым изображения, которые делал на своем пути. Он продолжал функционировать на поверхности спутника более часа, передавая данные орбитальному космическому аппарату НАСА «Кассини» для их последующего анализа учеными.

Часто после длительных полетов ученым требуются годы на то, чтобы изучить все данные, собранные зондами. «Гюйгенс» не стал исключением. Лишь сегодня, десять лет спустя, мы начинаем понимать, как образовалась атмосфера Титана, основываясь в большей степени на том, что «Гюйгенс» наблюдал еще в январе 2005 года.

«Эти данные могут помочь урегулировать споры о том, как на Титане сформировалась атмосфера», – говорит Кристофер Глеин, исследователь из университета Торонто в Канаде.

Прежде чем «Гюйгенс» достиг поверхности спутника, более популярным было предположение о том, что Титан поглотил азот, метан и инертные газы из Солнечной системы при формировании. Согласно другой гипотезе, которой придерживается и сам Глеин, атмосфера была сгенерирована на Титане вследствие гидротермальной деятельности. Его новая работа, под названием «Инертные газы, азот и метан в составе глубин и атмосферы Титана» была опубликован в журнале «Икар».

Зонд «Гюйгенс» обнаружил на Титане изотоп аргона – благородный газ, также найденный в атмосфере Земли. Аргон-40 – это радиоактивный продукт, который образуется из радиоактивного распада калия-40. По словам Глейна, он образовался внутри спутника, а затем каким-то образом попал в атмосферу, возможно посредством криовулканизма (холодный вулкан, способный извергать жидкие смеси).

То, как был выпущен газ – это отражение геофизических процессов, которые зависят от внутренней структуры Титана. Возможно, Титан даже теплее, чем считалось ранее.

Это может означать, что Титан имеет (или имел) горячее каменистое ядро, окруженное океаном с ледяной оболочки сверху. «По своей структуре Титан предположительно может походить на Ганимед, спутник Юпитера и самую крупную луну в Солнечной системе. Этого не скажешь о Каллисто, другом крупном спутнике Юпитера, который в основном недифференцированн», - отмечает Глеин.