В новом исследовании Марк Эловиц (Mark Elowitz) вместе с коллегами представляет первый анализ спектров отражения в дальнем ультрафиолете, снятых для областей, расположенных на разных полушариях спутника Сатурна Реи – ведомом и ведущем. Эти спектры были сняты при помощи УФ-спектрографа аппарата Cassini («Кассини») во время пролетов мимо этого спутника Сатурна. В данной работе исследователи поставили целью объяснить происхождение неидентифицированной широкой спектральной линии, центр которой расположен близ отметки в 184 нанометра. Используя лабораторные измерения параметров УФ-спектров для целого набора молекул, Эловиц и его коллеги нашли хорошее соответствие спектрам вещества с поверхности Реи – молекулы моногидрата гидразина или несколько хлорсодержащих молекул. В работе исследователи показали, что моногидрат гидразина является наиболее вероятным кандидатом для объяснения линии поглощения на 184 нанометрах. Гидразин также служил рабочим телом в двигателях малой тяги аппарата Cassini, однако в этот раз зонд не использовал данные двигатели при пролете мимо Реи, поэтому наблюдаемый сигнал не мог быть отнесен к топливу космического аппарата. Затем ученые показали в исследовании возможный механизм формирования гидразина на ледяных поверхностях.
Для объяснения происхождения гидразина Эловиц и его команда предположили механизм, включающий реакции между водяным льдом и аммиаком, или доставку гидразина из богатой азотом атмосферы Титана. Облучение аммиака заряженными частицами из магнитосферы Сатурна вызвало диссоциацию молекул аммиака и формирование диазена и гидразина. Источник аммиака на Рее мог иметь первичное происхождение, находиться в недрах спутника во время его формирования и подняться на поверхность в период эндогенной активности, о чем свидетельствуют снимки, полученные при помощи аппарата Cassini, хотя длительное присутствие аммиака на поверхности представляется маловероятным, выяснили авторы.
Направлением своих дальнейших исследований команда Эловица видит более глубокий анализ спектров для оценки возможности переноса вещества из атмосферы Титана в атмосферу Реи, который может помочь объяснить присутствие моногидрата гидразина на этом спутнике Сатурна.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
