Даже несмотря на то, что это чужой мир, каньоны Титана выглядят очень знакомыми

Титан - непростая луна для изучения из-за его невероятно густой и туманной атмосферы. Но когда астрономам удалось увидеть пик под метановыми облаками, они заметили некоторые очень интригующие особенности. И некоторые из них, что довольно интересно, напоминают географические особенности здесь, на Земле. Например, Титан - единственное другое тело в Солнечной системе, которое, как известно, имеет цикл обмена жидкостью между поверхностью и атмосферой.

Например, предыдущие изображения предоставлены НАСА 'Кассини' миссия показала признаки крутых каньонов в северной полярной области, которые, казалось, были заполнены жидкими углеводородами, подобно речным долинам здесь, на Земле. И благодаря новым данным, полученным с помощью радиолокационной альтиметрии, эти каньоны оказались на глубине в сотни метров и подтвердили, что через них протекают реки жидкого метана.

Эти доказательства были представлены в новом исследовании под названием « Заполненные жидкостью каньоны на Титане »- который был опубликован в августе 2016 года в журнале Письма о геофизических исследованиях . Используя данные, полученные радиолокационным высотомером Кассини в мае 2013 года, они наблюдали каналы в объекте, известном как Вид Флумина, дренажной сети, соединенной со вторым по величине углеводородным морем Титана на севере. Лигейя Маре .

Самый большой спутник Сатурна, Титан, имеет черты, напоминающие геологию Земли, с глубокими крутыми каньонами. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Кассини.

Анализ этой информации показал, что каналы в этом районе крутые, их ширина составляет около 800 м (полмили), а глубина - от 244 до 579 метров (800 - 1900 футов). Эхо-сигналы радара также показали сильные отражения от поверхности, которые указывали на то, что эти каналы в настоящее время заполнены жидкостью. Высота этой жидкости также соответствовала высоте Ligeia Mare (в пределах 0,7 м), которая в среднем составляет около 50 м (164 фута) в глубину.

Это согласуется с мнением о том, что эти речные русла впадают в Лигейя-Маре, что особенно интересно, поскольку это аналогично тому, как здесь, на Земле, речные системы глубоких каньонов впадают в озера. И это еще один пример того, как гидрологический цикл на основе метана на Титане управляет формированием и эволюцией черт Луны, и способами, поразительно похожими на круговорот воды здесь, на Земле.

Алекс Хейз - доцент астрономии Корнельского университета, директор Космический аппарат для получения изображений планет (SPIF) и один из авторов статьи - провел исследования поверхности и атмосферы Титана на основе радиолокационных данных, предоставленных Кассини. Как он процитировал в недавней статье Корнельский летописец :

«Земля теплая и каменистая, с реками из воды, а Титан холодный и ледяной, с реками из метана. И все же замечательно, что мы находим такие похожие черты в обоих мирах. Каньоны, обнаруженные на севере Титана, еще более удивительны, поскольку мы не знаем, как они образовались. Их небольшая ширина и глубина подразумевают быструю эрозию, поскольку уровень моря в близлежащем море повышается и понижается. Это вызывает множество вопросов, например, куда делся весь разрушенный материал? »

Изображение Кассини северной полярной области водосборного бассейна Титана и Вид-Флумина, на котором показаны Лигейя-Маре (слева) и водосборный бассейн Вид-Флумина (справа). Предоставлено: Р.Л. Кирк / НАСА / Лаборатория реактивного движения.

Действительно хороший вопрос, поскольку он открывает некоторые интересные возможности. По сути, объекты, наблюдаемые Кассини, являются лишь частью северной полярной области Титана, которая покрыта большими стоячими телами жидкого метана, крупнейшими из которых являются Kraken Mare, Ligeia Mare и Punga Mare. В этом отношении регион похож на ледниковые фьорды на Земле.

Однако условия на Титане не допускают наличия ледников, что исключает вероятность того, что отступающие ледяные покровы могли вырезать эти каньоны. Возникает естественный вопрос: какие геологические силы создали этот регион? Команда пришла к выводу, что существует только две вероятных возможности - включая изменение высоты рек или тектоническую активность в этом районе.

В конечном итоге они предпочли модель, в которой изменение высоты поверхности жидкости привело к образованию каньонов, хотя они признают, что и тектонические силы, и вариации уровня моря сыграли свою роль. Как сообщил Universe Today по электронной почте Валерио Поджиали, ассоциированный член научной группы Cassini RADAR в Римском университете Ла Сапиенца и ведущий автор статьи:

«Каньоны на Титане на самом деле означают, что в прошлом уровень моря был ниже, и поэтому могла иметь место эрозия и образование каньонов. Впоследствии уровень моря поднялся и засыпал каньоны. Предположительно, это происходит в течение нескольких циклов, размываясь, когда уровень моря ниже, и откладывая некоторые, когда он выше, пока мы не получим каньоны, которые мы видим сегодня. Итак, это означает, что уровень моря, вероятно, изменился в геологическом прошлом, и каньоны фиксируют это изменение для нас ».

Второе по величине метановое озеро Титана, Лигейя-Маре. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Геологическая служба США.

В этом отношении есть еще много примеров Земли на выбор, все из которых упомянуты в исследовании:

«Примеры включают озеро Пауэлл, водохранилище на реке Колорадо, созданное плотиной Глен-Каньон; река Джорджес в Новом Южном Уэльсе, Австралия; и ущелье реки Нил, образовавшееся в результате высыхания Средиземного моря в конце миоцена. Повышение уровня жидкости в недавнем геологическом прошлом привело к затоплению этих долин с морфологией, аналогичной тем, которые наблюдались на Вид-Флумина ».

Понимание процессов, которые привели к этим образованиям, имеет решающее значение для понимания текущего состояния геоморфологии Титана. И это исследование важно тем, что впервые пришло к выводу, что реки в районе Вид-Флумина были глубокими каньонами. В будущем исследовательская группа надеется изучить другие каналы на Титане, которые наблюдал Кассини, чтобы проверить свои теории.

И снова наше исследование Солнечной системы показало нам, насколько это странно и чудесно на самом деле. Помимо того, что все ее небесные тела имеют свои особенности, у них все еще есть много общего с Землей. К моменту завершения миссии «Кассини» (15 сентября 2017 г.) он обследует 67% поверхности Титана с помощью своего прибора для построения изображений RADAR. Кто знает, какие еще «земные» особенности он заметит раньше?

Дальнейшее чтение: Письма о геофизических исследованиях