Происхождение волнистых песков на Титане долгое время оставалось загадкой.
Темные дюны Титана, крупнейшего спутника Сатурна, могли упасть на планету из космоса. По словам планетолога Уильяма Боттке, представившего доклад 12 марта на Конференции по лунной и планетарной науке, на Титан могло выпасть достаточно кометного вещества для формирования его обширных дюнных полей. Компьютерные симуляции показывают, что загадочные наносы могли образоваться из объектов, происходящих из первичного Пояса Койпера – современного источника комет за орбитой Нептуна.
“Предложенный сценарий также может объяснить присутствие схожего материала, наблюдаемого на других космических телах”, – сказал Боттке из Юго-Западного научно-исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо.
Природа песков Титана давно вызывала вопросы. Под оранжево-красными небесами этой луны простирается около 15 миллионов квадратных километров темных дюн.
Волны песка столь же огромны, как и массивные дюны, обнаруженные в Объединенных Арабских Эмиратах, говорит планетарный геолог Джани Рэдбо из Университета Бригама Янга в Прово, штат Юта.
Популярная гипотеза утверждает, что волнистые пески Титана состоят из органических частиц, образующихся под воздействием солнечного излучения на его туманную атмосферу.
После того, как эти микронные частицы оседают на поверхность, они каким-то образом вырастают до размеров песчинок, способных формировать дюны. Но неясно, как именно происходит этот рост. Более того, лабораторные испытания показывают, что органические частицы слишком легко разрушаемы, чтобы выдержать перемещение, необходимое для формирования дюн, уверен Боттке.
Он и его коллеги предлагают другой сценарий, берущий начало в ранней истории Солнечной системы, примерно 4 миллиарда лет назад.
Согласно одной из самых популярных теорий эволюции Солнечной системы, гигантские планеты мигрировали с мест своего формирования на нынешние позиции. Во время миграции, как считается, они проходили через Пояс Койпера. Это грандиозное перемещение, вероятно, привело к бомбардировке Титана и других лун кометами. Также многие кометы разбивались друг о друга, измельчаясь на мелкие частицы.
“Мы знаем о них удивительно много, – сказал Боттке, – потому что многие из этих частиц сталкивались с нашими космическими кораблями и падали на Землю. Они достаточно прочны, чтобы пережить прохождение через атмосферу. И они темные и часто имеют размер около 200 микрон, то есть как раз подходящего размера, чтобы формировать темные дюны на Титане”.
Боттке и его коллеги провели компьютерные симуляции эволюции Сатурна, Юпитера и их лун в этот хаотичный период, отслеживая, сколько измельченной кометной пыли и крупных объектов упало на Титан и другие луны Сатурна и Юпитера.
Команда пришла к выводу, что пыль, и ударные тела могли доставить более чем достаточно материала для формирования дюн Титана. “У нас есть два потенциальных источника для этого”, – сказал Боттке.
Более того, симуляции показали, что значительное количество этого вещества осело на луны Юпитера Каллисто и Ганимед, а также на луну Сатурна Япет, на которых мы наблюдаем обширные темные участки.
“Считается, что темный материал на Япете происходит откуда-то извне”, – отмечает Рэдбо, не участвовавшая в исследовании. Поэтому вполне вероятно, что и пески Титана могут иметь внешнее происхождение.
Тем не менее, неясно, сможет ли этот материал долго оставаться на поверхности Титана после падения.
“На Титане могут извергаться или когда-то извергались ледяные вулканы,” – говорит Рэдбо. “Если поверхность обновляется за счет вулканизма, это создаст проблему для этой гипотезы. С течением времени извержения поглотят и похоронят старые упавшие обломки”.
Миссия НАСА с вертолетом “Dragonfly” (“Стрекоза”) на Титан, запланированная к запуску в 2028 году, могла бы дать ответ на эту загадку. “Гипотеза вполне проверяемая”, – говорит Мелисса Трейнер, планетолог из Центра космических полетов НАСА Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, работающая миссией. По ее словам, приборы на борту космического вертолета смогут измерить состав частиц дюн.
И, возможно, однажды летательный аппарат подтвердит, что темная рябь титановых дюн состоят из разбитых комет.
Читайте также: Волшебные острова на далеком Титане