В начале ноября астрономы направили мощный космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) для детального изучения Титана — крупнейшего спутника планеты Сатурн. Совместные наблюдения с наземными телескопами обсерватории Кека на Гавайях позволили получить уникальные изображения, на которых отчетливо видны динамичные облака в атмосфере Титана и обширные моря из жидкого метана на его поверхности.
Титан занимает особое место в Солнечной системе. Это не только самый большой спутник Сатурна, но и второй по величине спутник вообще, уступая по размерам только Ганимеду у Юпитера. Поразительно, но Титан даже превосходит планету Меркурий и сопоставим с Марсом. Главная его уникальность заключается в наличии плотной, богатой азотом атмосферы, которая в четыре раза плотнее земной. Эта атмосфера насыщена сложными органическими молекулами на основе углерода, такими как метан и этан, что делает Титан гигантской природной лабораторией пребиотической химии.
Более того, Титан — единственное небесное тело, кроме Земли, на поверхности которого доказано существование стабильных резервуаров жидкости. Однако, в отличие от нашей планеты, эти реки, озера и моря наполнены не водой, а жидкими углеводородами, в основном метаном и этаном. На Земле эти вещества являются газами, но экстремально холодный климат Титана, где температура опускается до минус 180 градусов Цельсию, позволяет им существовать в жидком состоянии. Такая удаленность от Солнца и низкие температуры создают абсолютно иную, но не менее сложную среду.
Ученые считают, что химический состав атмосферы Титана может быть аналогом первичной атмосферы молодой Земли. Это делает спутник одним из самых перспективных мест для поиска следов внеземной жизни или изучения процессов, которые миллиарды лет назад могли привести к зарождению жизни на нашей планете. Именно поэтому НАСА активно готовит миссию «Dragonfly» («Стрекоза»), в рамках которой на поверхность Титана будет доставлен беспилотный летательный аппарат-дрон для детальных исследований.
Обратите внимание: 30 ноября 2020 Дракон съедает Солнце и Луну,.
Запуск миссии запланирован на 2026 год, а прибытие к цели и начало работы ожидается в 2034 году.Облака на Титане: долгожданные наблюдения
Научный интерес к Титану не угасает десятилетиями. Первые близкие данные были получены еще в 1980 году космическим аппаратом «Вояджер-1». Позднее, миссия «Кассини-Гюйгенс» совершила настоящий прорыв, не только детально изучив спутник с орбиты, но и успешно посадив на его поверхность зонд «Гюйгенс». Однако астрономы годами ждали возможности использовать для наблюдений инфракрасные возможности телескопа Джеймса Уэбба.
И ожидания оправдались. Первые же снимки JWST позволили разглядеть в атмосфере Титана два ярких облака, расположенных недалеко от Северного полюса. Одно из них находилось вблизи самого большого известного моря жидкого метана — Кракен Маре (подробнее о Кракен Маре в тексте: Кракен Маре - самое большое озеро Титана имеет глубину до 300 метров). Чтобы проследить динамику этих образований, ученые оперативно подключили к наблюдениям телескопы обсерватории Кека. Снимки, сделанные с разницей в 30 и 54 часа, подтвердили, что облака не рассеялись, а сохранились, слегка изменив свою форму и положение.
«Мы беспокоились, что облака исчезнут, когда через день или два посмотрим на Титан с помощью телескопов Кека, но, к нашему удовольствию, облака были в тех же местах и выглядели так, как будто они меняли форму», — поделился впечатлениями Имке де Патер из Калифорнийского университета в Беркли.
Подтвержденные прогнозы и будущие исследования
Совместные данные с JWST и Кека — это не просто красивые картинки. Они предоставляют ученым бесценную информацию для понимания погодных циклов и климатических моделей Титана, что критически важно для планирования будущей миссии «Dragonfly». Изучение метановых облаков и динамики атмосферы может пролить свет на историю формирования и эволюции этого уникального мира.
Ключевое преимущество космического телескопа Уэбба перед наземными инструментами — его спектрометры. Они позволяют не просто видеть облака, но и анализировать их химический состав, а также определять высоту их расположения. «Используя спектрометры на JWST вместе с оптическим качеством изображений с телескопов Кека, мы получили действительно полную картину Титана», — пояснил де Патер.
Обнаружение облаков именно в северном полушарии в конце местного лета стало важным подтверждением компьютерных климатических моделей Титана. Эти модели предсказывали, что солнечный нагев поверхности в этот период должен приводить к конвекции и образованию облаков. Наблюдения блестяще это подтвердили.
В настоящее время все полученные данные находятся на стадии активного анализа, и окончательные научные выводы будут опубликованы в рецензируемых журналах в ближайшее время.
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: В начале ноября астрономы обратили пристальное внимание космического телескопа Джеймса Уэбба на Титан, крупнейший спутник Сатурна.