Дождь, моря и поверхность разрушающегося органического материала можно найти как на Земле, так и на самой большой луне Сатурна, Титане. Однако на Титане метан, а не вода, наполняет озера мокрыми каплями дождя.

Пытаясь найти источник метана Титана , исследователь Аризонского университета Кейтлин Гриффит и ее команда обнаружили нечто непредсказуемое — длинную ледяную особенность, которая охватывает почти половину Титана.

Гриффит, профессор Лунной и планетарной лаборатории УА, является ведущим автором статьи, опубликованной сегодня в журнале Nature Astronomy .

На Титане атмосферные молекулы метана постоянно разрушаются солнечным светом. Образующаяся атмосферная дымка оседает на поверхность и накапливается в виде органических осадков, быстро истощая атмосферный метан.

Этот органический шпон состоит из материала прошлых атмосфер.

Нет никакого очевидного источника метана, кроме испарения метана из полярных озер. Но озера Титана содержат только одну треть метана в атмосфере Титана и скоро будут истощены в геологических масштабах времени.

Одна теория состоит в том, что метан мог поставляться подземными резервуарами, которые выпускают метан в атмосферу. Предыдущие исследования Титана указывают на наличие особой области под названием Сотра, которая выглядит как криовулкан, с особенностями ледяного потока.

Команда Гриффита приступила к изучению состава поверхности Титана, частично надеясь найти тонких мелких кандидатов в криовулканы. Они проанализировали половину поверхности Титана, и ни одна из них не была обнаружена, но Сотра оказалась исключительной в том смысле, что она демонстрирует самые сильные ледяные особенности.

Все же главная ледяная особенность, найденная исследователями, была совершенно неожиданной. Он состоит из линейного ледяного коридора, который охватывает около 40 процентов окружности Титана.

«Этот ледяной коридор вызывает недоумение, потому что он не коррелирует ни с особенностями поверхности, ни с размерами недр», — сказал Гриффит. «Учитывая, что наши исследования и прошлые работы показывают, что Титан в настоящее время не вулканически активен, след коридора, вероятно, является пережитком прошлого. Мы обнаруживаем эту особенность на крутых склонах, но не на всех склонах. Это говорит о том, что ледяной коридор в настоящее время разрушается, потенциально раскрывая присутствие льда и органических слоев «.

Анализ команды также указывает на разнообразие органического материала в определенных регионах. Эти поверхностные отложения представляют интерес, потому что лабораторное моделирование атмосферы Титана дает биологически интересные соединения, такие как аминокислоты .

Гриффит проанализировал десятки тысяч спектральных изображений, полученных с самого верхнего слоя поверхности, с помощью видимого и инфракрасного картографического спектрометра Кассини, используя метод, позволяющий обнаруживать слабые поверхностные элементы.

Этот подвиг был достигнут применением Гриффитсом анализа основных компонентов, или PCA. Это позволило ей выявить тонкие черты, вызванные льдом и органическими осадками на поверхности Титана, из-за вездесущей дымки и более очевидных поверхностных черт. Вместо того, чтобы измерять поверхностные элементы индивидуально для каждого пикселя изображения, PCA использует все пиксели для распознавания основных и более тонких сигнатур.

Команда Гриффита сравнила свои результаты с прошлыми исследованиями, включая зонд Гюйгенса, который приземлился на Титане в 2005 году. Сравнение подтвердило и технику, и результаты. Планируется использовать эту технику для исследования полюсов, где находятся метановые моря.

«И Титан, и Земля шли по разным эволюционным путям, и оба получили уникальные, богатые органикой атмосферы и поверхности», — сказал Гриффт. «Но не ясно, являются ли Титан и Земля общими чертежами органически богатых тел или двух среди множества возможных богатых органикой миров».