Загадка Титана: чому на супутнику Сатурна відсутні річкові дельти

Титан, найбільший супутник Сатурна, давно привертає увагу науковців своєю унікальною особливістю — це єдине небесне тіло в Сонячній системі, окрім Землі, на поверхні якого існують рідкі річки та моря. Проте нещодавнє дослідження виявило дивну аномалію — на Титані практично відсутні річкові дельти, що суперечить земному досвіду та викликає чимало запитань у наукової спільноти.

Дослідники з Браунського університету в Род-Айленді під керівництвом Сема Бірча провели детальний аналіз поверхні Титана, використовуючи дані, зібрані космічним апаратом «Кассіні». На Землі великі річки зазвичай утворюють дельти з заболоченими територіями, багатими на відкладення. Такі дельти формуються в місцях, де річка впадає в інше водне тіло. Логічно було б очікувати подібних формацій і на Титані, враховуючи наявність рідкого метану на його поверхні.

«Ми сприймаємо як належне, що за наявності річок та осадових порід утворюються дельти», — пояснює керівник дослідження Сем Бірч. «Але Титан дивний. Це справжній майданчик для вивчення процесів, які ми вважали зрозумілими».

Відсутність дельт на Титані особливо розчаровує вчених, оскільки ці геологічні утворення зазвичай містять велику кількість осадових порід, зібраних з обширних територій. Вивчення таких відкладень могло б надати важливу інформацію про кліматичну історію супутника, його тектонічну активність і навіть потенційні ознаки позаземного життя.

Космічний апарат «Кассіні» під час численних прольотів біля Титана використовував радар із синтезованою апертурою (SAR) для проникнення крізь густу атмосферу супутника. Цей інструмент виявив канали та великі плоскі області, що відповідають великим водоймам. Однак виникла технічна складність — неглибокий рідкий метан майже прозорий для радарних даних «Кассіні», що ускладнює вивчення прибережних особливостей супутника. Важко визначити, де закінчується берег і починається морське дно.

Щоб вирішити цю проблему, команда Бірча розробила комп'ютерну модель, яка імітує те, що побачив би радар «Кассіні», якби спостерігав за Землею. У моделі вода в земних річках та океанах була замінена на рідкий метан Титана. «Ми створили синтетичні радарні зображення Землі, припускаючи властивості титанової рідини замість земної», — пояснює Бірч. «Коли ми бачимо радарні зображення добре відомого нам ландшафту, ми можемо краще зрозуміти, що саме ми спостерігаємо на Титані».

Створені синтетичні радарні зображення Землі чітко показали великі дельти та інші прибережні ландшафти. Це підтвердило, що відсутність подібних формацій на Титані не є результатом обмежень приладів спостереження, а відображає реальну особливість супутника.

Новий аналіз радарних даних «Кассіні» також виявив інші загадки. Наприклад, на узбережжях Титана виявлено ями невідомого походження глибоко всередині озер і морів, а глибокі канали, що перетинають морське дно супутника, не дають жодних підказок щодо механізму їх утворення.

«Це зовсім не те, чого ми очікували», — зазначає Бірч. «Але Титан часто нас дивує. Гадаю, саме це робить його таким захопливим об'єктом для досліджень».

Результати цього дослідження були опубліковані в журналі Journal of Geophysical Research: Planets 25 березня. Вони відкривають нові перспективи для подальшого вивчення цього загадкового супутника Сатурна та спонукають науковців переглянути наші уявлення про геологічні процеси на інших небесних тілах.

Дослідження проведене під керівництвом Сема Бірча, доцента кафедри наук про Землю, довкілля та планети Браунського університету, спільно з командою планетологів.