Пылевые дьяволы могут бродить по дюнам Титана

Согласно новым исследованиям, метеорологические условия на большой луне Сатурна Титане, который может быть самым похожим на Землю в Солнечной системе, способствуют образованию пылевых дьяволов.

Если это правда, эти сухие вихри могут быть первичными движущими силами пыли на поверхности Титана, как и на Марсе.

Космический корабль Кассини, который путешествовал по системе Сатурна с 2004 по 2017 год, наблюдал за дюнами в экваториальной области луны, покрывающими до 30% поверхности, и сильной пылевой бурей.

Считается, что пыль в дюнах Титана образуется в виде углеводородных аэрозолей, выпадающих из атмосферы луны, согласно исследованию Брайана Джексона, ученого-планетолога из Университета Бойсе в штате Айдахо и ведущему автору нового исследования. Она имеет пластичную текстуру, в отличие от более знакомой крошки, найденной на Земле или на Марсе.

Редкие, сильные пыльные бури выглядят впечатляюще, но пылевые дьяволы уносят больше пыли в атмосферу, даже на Землю, где ветра более влиятельны, чем на Марсе или Титане.

«Ветры на поверхности Титана, как правило, очень слабые. Если нет сильного шторма, будет не так много ветра, и поэтому пылевые дьяволы могут быть одним из основных механизмов переноса пыли на Титане, если они существуют», - считает Джексон.

Ранее пылевых дьяволов на Титане не наблюдалось. Авторы нового исследования предсказали возможное присутствие пылевых дьяволов, применяя метеорологические модели к данным, полученным с поверхности луны во время краткого посещения зонда Гюйгенс Кассини в 2005 году.

Пылевые дьяволы образуются в сухих, спокойных условиях, когда солнечный свет нагревает землю и приземный воздух. Поднимающийся теплый воздух создает вихри с песком и пылью. Пылевые дьяволы имеют некоторые физические свойства с торнадо, но всегда сухие и не становятся такими большими и разрушительными. Но ученым не ясно, как работают пылевые дьяволы.

«Когда мы вписываем числа, чтобы узнать, сколько пыли должен поднять пылевой дьявол, исходя из скоростей ветра, которые видим, они, похоже, способны поднимать больше пыли, чем ожидается. Может быть какой-то другой механизм, который помогает им поднимать пыль - или уравнения просто неверны», сказал Джексон.

Джексон и его ученики преследовали пылевых дьяволов через пустыню Альворда на юго-востоке Орегона с помощью небольших беспилотников с метеорологическими инструментами, в стремлении заглянуть внутрь них.

Исключительно сухие условия на Красной планете порождают много пылевых дьяволов во время марсианского лета, когда они могут вырастать огромными, достигая 8 километров в высоту. Атмосфера Марса настолько тонка, что даже ветра со скоростью 200 миль в час вызывают только слабую дрожь. Это делает пылеподъемную силу пылевых дьяволов важной для глобального движения пыли на Марсе.

«Мы можем наблюдать, как пылевые дьяволы бегают по поверхности Марса, и видеть, на что похожа их внутренняя структура, но это не говорит нам, сколько пыли они поднимают. Атмосфера Марса действительно очень пыльная, и пыль играет важную роль для климата. Пылевые дьяволы, вероятно, если не доминирующий механизм, то один из самых важных для подъема пыли», сказал Джексон.

Если они существуют на Титане, пылевые дьяволы могут быть так же важны, хотя ветра на поверхности Титана обычно мягкие по противоположной причине: атмосфера Титана в полтора раза больше плотности земной, но у луны только 1/7 земной силы тяжести. По словам Джексона, это затрудняет движение атмосферы Титана.

«Это просто огромная, пухлая атмосфера. Когда так много воздуха, трудно заставить его взболтать. Так что, насколько мы знаем, сильных ветров на поверхности Титана просто не бывает», - сказал Джексон.

Как и на Земле, атмосфера Титана в основном состоит из азота, но она также включает в себя значительное количество этана и метана, основных компонентов природного газа. Титан является единственным миром в Солнечной системе, кроме Земли, где ученые наблюдали свидетельства о протекающих реках и жидких поверхностных озерах, но ученые считают, что это не вода, а жидкие углеводороды.

Подтверждения предсказания нового исследования о пылевых дьяволах придется подождать до прибытия миссии НАСА «Dragonfly» в 2034 году. Джексон говорит, что столкновение с пылевыми дьяволами вряд ли будет беспокоить большой аппарат, поскольку он будет исследовать поверхность луны.