Титан: картина проясняется

В ходе пяти сближений со спутником Сатурна Титаном космический аппарат «Кассини» провел наиболее подробные и масштабные на сегодняшний день исследования его поверхности и атмосферы. Их результаты позволяют составить представление об условиях, в& Первое прохождение «Кассини» вблизи Титана состоялось 26 октября 2004 г., последнее - 16 апреля 2005 г. В январе 2005 г. спускаемый аппарат европейского космического агентства ESA «Гюйгенс» произвел мягкую посадку на поверхность этого самого большого спутника Сатурна, по размерам сравнимого с Меркурием, и передал впечатляющие изображения поверхности как во время снижения, так и с места посадки. Только на прошлой неделе НАСА впервые опубликовало обработанную и приведенную к стереографической проекции мозаику фотографий, полученных обзорной камерой при снижении аппарата с высот от 3 км до 800 м.

Результаты новейших исследований Титана показали, что атмосфера спутника состоит в основном из азота с примесью метана. Давление составляет 1,5 атмосферы - почти такое же, как на Земле, однако температура намного ниже и составляет около 90 градусов Кельвина. При такой температуре метан на Титане находится в основном в жидкой фазе, играя роль воды в земной атмосфере. Структура поверхности типична для молодых планет – кратеры ударного и вулканического происхождения, вулканы, следы потоков лавы. Темные пятна, обнаруженные на радарных изображениях поверхности, свидетельствуют о наличии массивов пористого углеводородного льда. Химический анализ атмосферы, проведенный при помощи инфракрасного спектрометра, показал, что количество молекул метана, окиси углерода и других веществ меняется в зависимости от сезона.

Строение атмосферы Титана над его полюсами зимой напоминает Антарктику с ее озоновыми дырами, несмотря на то, что химический состав газов иной. Интересно также то, что состав верхних слоев атмосферы практически не изменился с тех пор, как 20 лет аппарат «Вояджер 1» впервые исследовал ее. Ультрафиолетовая спектроскопия обнаружила наличие различных органических соединений – молекулярного азота, метана, молекулярного водорода, аргона и целого ряда структур нитрил углеродов. Столь широкое разнообразие химических веществ связано с воздействием потоков высокоэнергетичных частиц, которые попадают на спутник после разгона в магнитосфере Сатурна. При попадании в атмосферу Титана они взаимодействуют с молекулами метана и азота, порождая более сложные соединения нитрилов и углеводородов. И, наконец, измерения бортового магнитометра «Кассини» показали, что Титан не имеет собственного магнитного поля.

На протяжении многих лет ученые пытались понять, что именно скрывает от наших взоров плотная атмосфера Титана – реки и моря из метана, или, может быть, ледяные вулканы, выплескивающие криомагму? Как сообщает журнал National Geographic, результаты, полученные орбитальным и спускаемым аппаратами, частично опровергли все эти догадки. «Пока что мы не увидели того, чего ожидали, – говорит Кандис Хансен (Candice Hansen) из технологического института НАСА. – Нет ни жидких озер, ни метановых дождей. Скорее всего, это связано с особенностями кругооборота жидкого метана. Дожди идут только время от времени, вырезая на поверхности русла рек, которые большую часть года находятся в замерзшем состоянии. Однако теперь мы начинаем понимать, что Титан – это настоящая планета с тем разнообразием природных условий, которое свойственно уже изученным наукой планетам Солнечной системы. В этом отношении Титан не менее интересен, чем Земля или Марс».

«Это первый спутник другой планеты, который во многих отношениях напоминает Землю, – соглашается с ней планетолог из Аризонского университета Джонатан Лунин (Jonathan Lunine). – Возможно, на спутнике Юпитера Европе шансов обнаружить жизнь больше, но природные условия там далеки от земных. Что касается Титана, то здесь мы наблюдаем и обветренные скальные породы, и следы потоков жидкости, но все это «сделано» из другого материала. Тот факт, что до сих пор было обнаружено только два ударных кратера, говорит об активных геологических процессах. Радарные изображения зафиксировали нечто похожее на потоки лавы. У нас нет сомнения в том, что в результате вулканической активности поверхность Титана постоянно меняет свой облик точно так же, как это происходит на Земле».

«Кассини» достиг орбиты Сатурна после семилетнего перелета с Земли 1 июля 2004 г. Согласно программе научных исследований, рассчитанной до июня 2008 г., он сделает 74 оборота вокруг Сатурна, 44 раза сблизившись с Титаном - очередное произойдет 22 августа 2005 г. Пока что ученые располагают данными, полученными при пяти сближениях. «То, что мы знаем о Титане, это всего лишь 1 или 2 процента возможного, - говорит Стив Уолл (Steve Wall) из лаборатории реактивного движения НАСА. - В конце космического эксперимента мы рассчитываем получить, по крайней мере, 25 процентов информации, что даст нам возможность составить достаточно полную картину того, что представляет собой этот чрезвычайно интересный для планетологов спутник Сатурна. Все главные открытия – еще впереди».