Новости химической науки > Метановые озера, этановые берега

Международная команда исследователей подтверждает, что по поверхности Титана, самого большого из естественных спутников Сатурна, разбросаны гигантские озера из метана и этана.

Окончательное подтверждение существования «углеводородоемов» обосновывается снимками, сделанными космическим зондом Кассини (Cassini) в июле 2006 года. На фотографиях северного полушария луны Сатурна отчетливо видны темные пятна неправильной формы размером до 70 км.

Первые изображения поверхности Титана были сделаны Кассини в октябре 2004 года. Радарной системе зонда удалось пробиться через плотную атмосферу спутника Сатурна и зафиксировать детали рельефа, напоминающие холмы, дюны и русла рек. Однако, при первой «фотосессии» Титана озера или объекты похожие на них не были обнаружены. Такие результаты разочаровали ученых, ожидавших того, что молекулы метана и других органических соединений, составляющих плотную атмосферу Титана, могут образовывать жидкие озера на поверхности луны Сатурна. Гюйгенс (Huygens) – спускаемый аппарат зонда Кассини, также не смог подтвердить наличие углеводородных озер при своей посадке на поверхность Титана в январе 2005 года.

Темные каналы на поверхности Титана (отмечены стрелками) могут являться стоками в метановые озера (Фотография из Nature).

Руководитель международной команды ученых Эллен Стофан (Ellen Stofan) говорит о том, что, возвращаясь в прошлое, можно отметить, что как космический зонд, так и спускаемый аппарат искали озера в неправильном месте. К настоящему моменту все обнаруженные озера находятся в районе 70 градусов широты холодного северного полушария Титана. Ранние облеты спутника Сатурна исследовали лишь поверхность у самого экватора холодной луны планеты-гиганта. Стофан отмечает, что новые результаты наблюдений позволяют говорить о том, что расположение озер соответствует теоретически построенным моделям об испарении и конденсации легких алканов в условиях плотной атмосферы Титана.

Наблюдаемые озера очень похожи на Земные водоемы, хотя и состоят из метана и этана, сжижающихся при средней температуре поверхности Титана, равной -179 градусов Цельсия. Стофан объясняет, что заполнение озер углеводородами и кислородосодержащими органическими веществами происходит в результате конденсации последних в атмосфере и выпадения в виде осадков на поверхность Титана. Углеводородные озера могут также пополняться за счет стока в них конденсированных углеводородов по каналам. Ученые рассматривают также возможность того, что часть углеводородного конденсата стекает из озер вглубь, образуя запасы жидкой метано-этановой смеси на небольшой глубине под твердой поверхностью луны. Возможно, что полная схема круговорота метана на Титане напоминает Земной круговорот воды, однако, детали этого процесса еще требуют дальнейшего изучения.

Исследователи надеются, что помимо метана и этана в озерах могут содержаться молекулы ацетилена и даже простейших аминокислот. Более детальный химический состав как твердой, так и жидкой поверхности Титана может быть прояснен очередным облетом спутника Сатурна, запланированным на 2008 год. Стофан надеется получить свидетельства изменения размеров и формы озер в зависимости от времени года на Титане. Однако для полного оборота системы Сатурн-Титан вокруг Солнца требуется около 30 Земных лет, и даже предлагаемого продления миссии зонда Кассини до 2010 года может оказаться недостаточно для наблюдения этого процесса.

Источник: Nature, 2007, 445, 61