Астрономы составили первую геоморфологическую карту Титана

На основе данных, собранных межпланетной станцией «Кассини», астрономы впервые составили глобальную геоморфологическую карту крупнейшего спутника Сатурна Титана, знаменитого своей атмосферой и озерами из жидких углеводородов. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Титан является крупнейшим спутником Сатурна и примечателен тем, что в Солнечной системе это единственное небесное тело кроме нашей планеты, обладающее жидкими озерами, реками и морями на поверхности. Правда, эти реки и моря состоят из смеси метана и этана, насыщенной растворенным азотом. Активный гидрологический цикл на основе углеводородов ответственен за формирование на поверхности Титана одного из самых интересных геологических ландшафтов в Солнечной системе. Несмотря на различия в составе, температурных условиях и гравитационных полях между Землей и Титаном, многие из деталей рельефа на этих двух телах могут быть результатом одних и тех же геологических процессов. Однако долгое время плотная и непрозрачная атмосфера Титана препятствовала исследованию его поверхности в оптическом диапазоне длин волн, ситуация изменилась лишь после прибытия к Сатурну межпланетной станции «Кассини».

Астрономы во главе с Розали Лопес (Rosaly Lopes) сообщили о результатах анализа данных, полученных при помощи радарного инструмента SAR, инфракрасного спектрометра VIMS (Visible and Infrared Mapping Spectrometer) и системы камер ISS (Imaging Science Subsystem). Ученые построили глобальную геоморфологическую карту, охватывающую, в том числе, и полярные регионы Титана. Подобные карты позволяют разобраться в геологической эволюции небесных тел и дать информацию о процессе их формирования.

Оказалось, что можно выделить несколько основных геологических процессов, которые сделали поверхность Титана такой, какой мы наблюдаем ее сейчас. Это образование ударных кратеров вследствие падения метеоритов, эрозия пород под воздействием движущихся жидкостей (речная) или ветра (эоловая), образование отложений из продуктов эрозии, выпадение осадков и растворение пород, тектоническая и, возможно, криовулканическая активность. Геологические особенности рельефа Титана сильно зависят от широты. Самые молодые ландшафты представляют собой дюнные поля, которые находятся в экваториальной части спутника, а также озера, сосредоточенные на полюсах. Всего на Титане более 650 озер, высохших или заполненных жидкими углеводородами, большинство из них расположены в северной полярной области. В этих районах скорость выпадения осадков больше, чем скорость испарения жидкости с поверхности. На экваторе Титана климат засушливый в течение достаточно продолжительных периодов времени, что благоприятно для образования эоловых отложений и дюн. Дюнами покрыто 17 процентов от общей площади поверхности Титана.

Что касается ударных кратеров, то они занимают лишь 0,4 процента от общей площади поверхности Титана. Лишь 23 кратера диаметром более двадцати километров были обнаружены с высокой степенью достоверности, помимо них найдено еще несколько более мелких кандидатов. Это говорит о том, что срок жизни кратера в Титане составляет несколько сотен миллионов лет (иначе их было бы гораздо больше). Самые старые кратеры находятся вблизи экватора, а самые молодые — вблизи полюсов, где подобные геоморфологические структуры практически отсутствуют, что ученые связывают с повышенной эрозией поверхности. Горы (как цепи, так и одиночные пики) занимают четырнадцать процентов от общей площади Титана. Они имеют длину от нескольких до десятков километров и высоту до нескольких километров, относительно пологие и состоят из материала с большим содержанием водяного льда. Самую большую долю площади поверхности Титана (65 процентов) занимают равнины, покрытые материалом, содержащим органические вещества, которые выглядят почти однородными и не имеют выраженного рельефа.

Ранее мы рассказывали о новой миссии программы «Новые рубежи», в рамках которой к Титану будет отправлен октокоптер Dragonfly, который займется изучением поверхности и атмосферы спутника Сатурна. Старт миссии запланирован на 2026 год, а прибытие к Титану — на 2034 год.

Александр Войтюк