Титан обернулся колоссальной кладовой органики
Запасы углеводородов, лежащих лишь на поверхности Титана, превосходят земные в много раз. Так что в то время, когда отечественные ресурсы закончатся, нужно будет безотлагательно снаряжать «танкеры» в совокупность Сатурна. А вдруг серьёзно, первый собственного рода земельный кадастр оранжевой луны даёт пищу для размышлений о прошлом и будущем данной планеты.
О проведении скрупулёзных подсчётов количеств углеводородов на Титане заявили Ральф Лоренц (Ralph Lorenz) из лаборатории прикладной физики университета Джона Хопкинса (JHUAPL) и последовательность его сотрудников из нескольких вторых научных учреждений.
Ральф — один из участников команды учёных, обрабатывающей эти радарной съёмки Титана, поступающие с межпланетной станции Cassini. Этот аппарат и разрешил оценить запас столь полезных для нас веществ, до которых, но, никто пока не думает добираться.
Углеводородное озеро на Титане, лежащее меж холмов, складывающихся из льда и камня (иллюстрация Steven Hobbs).
Тут необходимо сделать краткое отступление. Высадка зонда Huygens на Титан продемонстрировала, что он во многом похож на Землю, с поправкой на температуру поверхности в минус 179 по шкале Цельсия. Открытия Cassini подтвердили: на Титане кроме этого имеется облака, идут снегопады и дожди, между буграми текут реки и ручьи, трудится «водяная» и ветровая эрозия.
Лишь вместо круговорота воды тут круговорот углеводородов — метана прежде всего, и других соединений и этана.
И не смотря на то, что сначала учёные думали, что водоёмы Титана большую часть времени стоят сухими, переполняясь на протяжении сезонных бурь, позднее открытия настоящих метановых морей и озёр посыпались как из рога изобилия.
То на спутнике Сатурна нашли озеро Онтарио, то совокупность озёр, позже стало известно, что озёр, заливов, каналов и островов в том месте довольно много, причём озёра бывают различных типов и по-различному себя ведут. И, наконец, кое-какие водоёмы (либо лучше сообщить «метаноёмы»?) были столь громадными (в сравнении с площадью всей луны), что учёные заговорили о морях.
Сейчас исследователи проанализировали радарные карты, составленные по итогам нескольких сближений Cassini с Титаном, и высчитали количество жидких и жёстких углеводородов, покрывающих поверхность в тех местах, каковые уже попали в поле зрения космического аппарата.
Карта полос, отснятых радаром Cassini за пара пролётов метановой луны. Самое громадное светло синий пятно справа — одно из морей Титана, которое на 22% больше, чем озеро Верхнее на Земле.
Глубина же данного водоёма оценивается в десятки метров (иллюстрации NASA/JPL).
«Титан легко покрыт углеродными соединениями — это огромный завод органических веществ, — заявил Лоренц. — Опись „запасов“ Титана есть серьёзным окном в его геологическую и климатическую историю».
«Легко покрыт» — это какое количество? Тут нужно пояснить, что учёные разглядывали две «кладовые» углеводородов.
Первая — широкая совокупность озёр недалеко от северного полюса (в том месте и вёл по большей части радарную съёмку земной аппарат), наполненных жидкими этаном и метаном.
Вторая — чёрные огромные дюны, занимающие громадную полосу у экватора и покрывающие 20% поверхности Титана. По предположению учёных, дюны эти составлены из толинов — сложных соединений углерода, предшествующих судьбы (кстати, в атмосфере планеты кроме этого отыскана сложная органика, а также предшественники аминокислот — нитрилы).
Так вот, среди нескольких сотен уже открытых озёр Титана лишь пара десятков самых больших содержат столько углеводородов, что каждое из этих озёр имело возможность бы в одиночку снабжать освещение, обогрев и кондиционирование жилых домов США в течение 300 лет.
Что до дюн, то в том месте углеводородного сырья в пара сотен раза больше, чем запасов угля на Земле.
Части радарной карты северного полярного района планеты. На различных фрагментах — различный масштаб.
Видны и озёра, соединённые протоками (иллюстрации NASA/JPL).
Численно это выглядит так: Титан располагает на поверхности 3 х 104 кубическими километрами углеводородной жидкости и 2 х 105 кубическими километрами углеводородных же дюн.
Радарная съёмка Cassini, кстати, пока захватила только 20% поверхности этого необычного холодного мира. Так что учёные, вычисляя запас веществ, высказали предположение, что в южных районах планеты дела с морями и озёрами обстоят не хуже, чем в изученной северной. Юг Cassini снимал пока только раз, но пара метановых озёр уже нашлась и в том месте.
Глубину озёр Титана учёные оценивали так. Они указали, что рельеф планеты схож с земным, потому, что формировался во многом сходными процессами. А на Земле большая глубина озёр, в большинстве случаев, не превышает одной десятой от большой высоты близлежащей местности.
Зная высоты холмов оранжевой планеты, исследователи имели возможность вычислить и глубину её водоёмов.
Помимо этого, во многих случаях учёные совершенно верно имели возможность заявить, что глубина озера превышает 10 метров, по причине того, что оно на радарном снимке смотрелось совсем тёмным пятном. Если бы глубина была меньше, мы взяли бы радарное эхо от дна, пояснил Лоренц.
Вопрос о количестве жидкости на Титане напрямую связан с историей его климата. Дело в том, что вычисленные количества углеводородов задали исследователям тайную.
Диаметр Титана образовывает 5152 километра. На этом кадре он проходит перед диском Сатурна (фото NASA/JPL/Space Science Institute).
Так, количество песка в дюнах был через чур громадным, дабы его возможно было растолковать эрозией в речных руслах Титана либо выбросом из ударных кратеров. А это значит, что из воздуха планеты, по крайней мере, в какие-то сезоны (либо эры), выпадает большое количество «сырья».
Иначе, запас жидких углеводородов в поверхностных водоёмах Титана, как пишут авторы изучения в статье в издании Geophysical Research Letters, «адекватны», дабы являться буферной кладовой для атмосферного метана данной планеты. Другими словами круговорот наподобие сходится, и дебет-кредит вычисляются верно. Но лишь в кратковременной возможности.
А в долговременном замысле, в случае если сказать о целых геологических эрах, эти озёра и моря никак не смогут поддерживать имеющееся содержание метана в воздухе, что имеет тенденцию распадаться под действием ультрафиолета солнца и улетучиваться в космос.
Имеющегося запаса CH4 (кроме того в предположении, что вся жидкость на Титане — это лишь метан) хватит только на пара миллионов лет пополнения воздуха, утверждают американские исследователи.
Ну а потому, что за время судьбы планеты этот газ в том месте не перевёлся, обязан существовать скрытый источник, типа ключей либо криовулканов, пополняющий озёра из глубин планеты.
Как интенсивно и с какой регулярностью трудится данный источник? Как изменялась его работа в прошлом? Ответить на эти вопросы было бы весьма интересно.
Так как, как и на Земле, метан есть для Титана парниковым газом, и от его концентрации в воздухе во многом зависит климат данной громадной луны.
Соответственно, перемены в скорости озёр Титана и пополнения атмосферы углеводородами из-под поверхности должны были приносить огромные трансформации в климате и смогут принести такие перемены в будущем (без метана Титан был бы значительно более холодным миром).
Что ещё, не считая сотен озёр, воздействует на баланс метана (и других соединений) в воздухе Титана? Учёные говорят, что миссия Cassini, быть может, будет продлена. Соответственно, у нас имеется шанс узнать ответ на данный вопрос.
не меньше весьма интересно разобраться и с химическими процессами, идущими тут.
«Мы — углеродная форма судьбы, — говорит Лоренц, — и осознать, как на большом растоянии по цепочке сложности может пройти химия в таких условиях, как на Титане, — принципиально важно для понимания происхождения судьбы во Вселенной».
