Работа художникаТитан – пожалуй, самый необычный спутник в Солнечной системе. Не будь он спутником Сатурна и вращался бы он по собственной орбите, то он мог бы стать полноценной планетой, ведь по своим размерам он даже превосходит Меркурий! Эта «оранжевая луна» имеет плотную непрозрачную атмосферу насыщенного жёлтого цвета (95 % - азот, 4 % - метан, оставшаяся доля – этан, аргон, водород и др.газы), надёжно скрывающую поверхность этого мира от любопытных глаз, но благодаря аппарату NASA «Кассини» и европейскому зонду «Гюйгенс» учёные смогли составить карту его поверхности.
Титан, фото "Кассини", NASAОткрытие метановых рек, озёр и морей было потрясающей находкой: кто бы мог подумать, что где-то, кроме Земли, в Солнечной системе есть круговорот жидкости, да ещё в таком далёком холодном мире? Правда, при температуре примерно в - 180 С, газы становятся жидкими, а лёд и вовсе будет прочнее стали! Поэтому водоёмы Титана состоят из жидкого метана и этана, а на берегах этих странных озёр со свинцово-зеркальной, практически неподвижной поверхностью, лежит золотистый песок!
Метановые реки в представлении художникаЭти пески покрывают собой ледяные и каменистые породы спутника. Песок можно, на самом деле, найти здесь где угодно, он не обязательно встречается на берегах: эти песчинки могут прятаться от ветра и лежать в морщинах невысоких гор, создавая причудливый пейзаж, напоминающий кошачьи царапины, - горные породы благородного цвета тёмного шоколада словно обсыпаны этими золотистыми светлыми полосами!
Титан, работа художникаТакая картина поставила учёных в тупик: как могли попасть эти песчинки так высоко? Ведь когда «Кассини» тщательно «рассматривал» поверхность, все метановые моря и озёра были гладкими, как стекло, а это говорило о том, что на «оранжевой луне» практически отсутствуют ветра, или, если они там и есть, то очень слабые. Или просто наблюдения совпали со спокойным сезоном, когда погода была тихая и безветренная? Или озёра и моря Титана настолько плотные? Или их поверхность прихвачена тонкой ледяной крошкой? Если эти догадки истинны, то ветру в таком случае нужно очень хорошо «постараться», чтобы создать на поверхности волны и даже незначительную рябь, а вот «украсить» лёгкими песчинками склоны гор – для этого ветру не понадобится много сил.
Фото зонда "Гюйгенс"Однако, у Титана есть ещё одна интереснейшая деталь – песчаные дюны высотой в сотни метров и протяжённостью в десятки километров! Аналогичную картину мы можем увидеть и на Земле, например, в жаркой Сахаре. Волнообразные плавные песчаные гребни сменяют часто друг друга, а с поверхности зонда они выглядят, как ребристая структура: в их низинах лежит тень, куда не попадает почти ни отражённый свет от Сатурна, ни непосредственно солнечный свет, а верхушки их напоминают золотистых длинных змеек. Игра светотени завораживает: так, золотисто-яркий оттенок постепенно сменяется на более приглушённые тона – сначала идёт постепенный переход в сторону тёмного золота, затем и вовсе становится каштановым. Кстати, в основном эти дюны встречаются в экваториальных районах, а ведь у нас на Земле тоже в экваториальной зоне множество пустынь.
Титан, фото "Гюйгенс"Как же образовались эти холодные пески, предстающие перед нами в таких лучисто-тёплых оттенках? Ведь нужен был очень сильный ветер, чтобы создать такое…
Титан, работа художникаУчёным толком неизвестно, из чего состоят эти пески. Замёрзшие углеводородные частички – это лишь предположение. Форма дюн вокруг препятствий вроде гор и кратеров показывает, что пески «улеглись» под действием западного ветра, но «Кассини» зафиксировал только лишь слабый восточный ветерок, практически безмятежно разгуливающий по поверхности Титана. Загадка дюн не давала покоя астрономам, и пески решили исследовать с помощью земных подручных средств.
Пески и метановые озёра в представлении художникаИсследователи приспособили для испытаний старую, давно вышедшую из строя, аэродинамическую трубу высокого давления NASA. Для проведения эксперимента пришлось потратить долгих 6 лет, чтобы «вернуть трубу к жизни» и подготовить условия для воссоздания имитации мира «оранжевой луны». Поскольку состав песка на поверхности неизвестен, учёные испытали 23 сыпучих смеси разной консистенции.
Работа художника
Текстура спутника Титан, данные "Кассини"Эксперимент показал, что песчаные долины были образованы краткосрочными периодами сильного западного ветра. Согласно атмосферным моделям, постоянный слабый восточный ветер на Титане может сменяться кратковременными порывами сильно западного ветра. Это явление случается на Титане один раз в год, так сказать, по местному времени - один год на этом спутнике Сатурна соответствует примерно 30 земным годам. Сильный западный ветер «разгуливается», когда Солнце пересекает экватор, - один раз в 30 лет! Для земного наблюдателя это очень редкое явление, поэтому оно могло ускользнуть от «глаз» аппарата «Кассини».
Данные "Кассини"Также учёные предположили, что дюны могли сформироваться в далёком прошлом, когда орбиты спутников Сатурна были неустойчивыми и гравитационно влияли на Титан, подогревая изнутри его ядро и вызывая, тем самым, нестабильные температурные, и, соответственно, погодные условия: внутреннее тепло разогретого ядра подогревало нижние слои атмосферы, тогда как верхние оставались холодными из-за удалённости спутника от Солнца. Резкие перепады температур могли вызвать мощные конвективные потоки – именно это и вызывало сильные ветра. Сейчас, когда вся система Сатурна стабильна и ядро Титана уже не такое горячее, как раньше, там уже нет таких сильных ветров, и повсюду царит лишь рыжее безмолвие. Но всё же на само формирование дюн ушло около 3000 местных лет (88 200 земных лет).
Узнайте больше о спутнике Сатурна - Титане! Читайте также:
Экскурсия на оранжевую луну - спутник Сатурна Титан
Следующим домом для человечества лучше сделать Титан, а не Марс
Есть ли волны на Титане?
Жизнь в метановых морях и озёрах Титана: какая она?
Легендарная миссия "Кассини-Гюйгенс"
Другие материалы сайта:
Тайны самой большой галактики во Вселенной
В мире хрупкого равновесия гравитации: кольца Сатурна
"Интерстеллар" с точки зрения астрофизики: насколько достоверна картина?
Сколько галактик во Вселенной?
У Сатурна есть спутник-хулиган
Планеты-сироты: одинокие странники в чернильной синеве
Еще по теме здесь: Космос.
Источник: Пески манят: золотые дюны Титана.