Новая работа может объяснить сразу две загадки самой большой луны Сатурна.
Титан – единственное место в Солнечной системе, где есть реки, озера и моря. Но они не похожи на наши. Они состоят не из воды, а из жидких углеводородов, в основном метана. На поверхности этих морей орбитальные зонды зафиксировали яркие пятна, существующие от нескольких часов до нескольких недель. И, возможно, исследователи наконец-то поняли, что они собой представляют.
Первыми предположениями после их обнаружения в 2014 году были волны, пузырьки газообразного азота или твердые частицы, взвешенные или плавающие на поверхности. Причем, высота этих волн составляет не более нескольких миллиметров, что делает эти загадочные жидкие структуры необычайно гладкими. И это вторая загадка Титана.
Новая работа была посвящена взаимодействию между образованием твердых частиц в атмосфере и тем, что происходит, когда они оказываются в озерах. В плотной атмосфере луны образуется множество органических соединений, некоторые из которых выпадают на песчаные холмы, в реки и моря. Вопрос в том, утонут ли они? Ответ: нет, но при условии, что они достаточно пористые.
“Я хотел выяснить, могут ли волшебные острова на самом деле быть органикой, плавающей на поверхности, подобно пемзе, которая может держаться какое-то время на воде здесь, на Земле, прежде чем утонуть”, – говорит ведущий автор работы Синтин Ю (Xinting Yu) из Техасского университета в Сан-Антонио.
Многие простые органические молекулы после образования в атмосфере Титана выпадают в виде твердых тел, включая такие молекулы, как бензол. Жидкие метан и этан, из которых состоят реки и озера, имеют низкое поверхностное натяжение, поэтому твердые вещества с трудом плавают на них.
“Чтобы мы могли увидеть волшебные острова, они не могут просто плавать в течение секунды, а потом утонуть”, – говорит Ю. “Они должны держаться на поверхности какое-то более или менее продолжительное время, но и не вечно”.
Поэтому модель рассматривает пористые твердые вещества, такие как пемза, полные отверстий или трубок, через которые может медленно просачиваться метан, что позволит этим твердым веществам плавать над жидкими слоями Титана. Волшебные острова предположительно образовываются не посреди озер, а у берегов, где они могут достигнуть значительных размеров, прежде чем оторвутся от берега и уплывут.
“Рассматривая, как долго материалы будут плавать для каждого сценария, мы предположили, что волшебные острова могут состоять из больших кусков пористых органических твердых веществ”, – пишет команда в своей работе.
И это еще не все. Наличие застывшего твердого покрытия на поверхности озер и рек могло бы объяснить их гладкость, решив сразу и вторую загадку Титана.
Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.
Читайте также: Термоядерный двигатель довезет за два года до Титана