На Титане обнаружены сезонные засухи

Уровень метановых озер на Титане, спутнике Сатурна, подвержен колебаниям. О существовании засух и половодий астрономам помогли узнать данные аппарата Cassini.

Исследование, описывающее поведение титанианских озер, в скором времени появится в журнале Icarus, где его приняли к публикации у группы исследователей из калифорнийского технологического института. Выяснить, как меняется уровень метана, удалось, несмотря на полную непрозрачность атмосферы самого крупного спутника Сатурна, постоянно закрытого толстым слоем облаков.

 

 

Атмосфера Титана в видимом свете. Хорошо видна многослойная структура, но кроме этого не видно практически ничего. В дополнительных материалах есть и картинка, показывающая сравнение земной и титанианской атмосфер.
Источник: NASA

Заглянуть под облака помог радар, установленный на борту Cassini.

Радары в космосе

Появление радаров незадолго до Второй мировой войны позволило не только обнаруживать вражескую авиацию задолго до ее попадания в поле зрения наблюдателей и при неблагоприятных погодных условиях. Много позже, когда человечество научилось запускать в космос исследовательские зонды и спутники, радары помогли в сканировании поверхности различных небесных тел.

И не только. Мощные наземные передатчики и чувствительные антенны, направленные в небо, смогли увидеть кое-что поинтереснее простых самолетов— специальные астрономические радары позволили ученым рассмотреть даже пролетающие мимо нашей планеты астероиды. А так как для радарного излучения облака не являются непреодолимой помехой, то их успешно использовали при составлении карт Венеры, постоянно скрытой под слоем облаков.

 

Венера, радарное изображение. Составлено по данным зонда Pioneer Venus.
Источник: NASA

 

 

Радар Cassini, оснащенной специальной системой особо точного измерения высоты и способный получать детальные изображения поверхности Титана, на протяжении нескольких лет наблюдал за спутником и за счет этого в распоряжении ученых оказались сделанные в разное время снимки.

Один год— это сколько?

 

Когда мы говорим, что снимки были сделаны с интервалом в несколько лет, речь идет о земных годах. Это важное уточнение, так как год на самом Титане длится около 30 земных лет, причем под «годом» понимается оборот вокруг Солнца, а не вокруг Сатурна (последний происходит за почти 16 дней).

Сезонные колебания

На снимках, которые запечатлели Титан в июне 2005 года, береговая линия некоторых озер расположена совсем не там, где ее можно наблюдать на изображениях июля 2009-го. Разница достигает 10 км— и эти отличия исследователи связывают с наступлением в южном полушарии Титана осени.

 

 

Карта, на которой отмечены глубины метанового озера (цветная шкала - красный соответствует отметке около 15 м, синий - мелководью меньше метра).
Источник: NASA

 

 

Осени, которую уже наблюдали ученые, засекшие движение облаков в атмосфере планеты. Изменения влажности, связанные с этими атмосферными течениями, по всей видимости, обусловили и падение уровня озер южного полушария.

Карта исследованных учеными метановых озер на Титане.
Источник: NASA

Не только размер, но и глубина

Радару, при помощи которого было выполнено исследование, неспроста было уделено столько внимания выше. Дело в том, что излучение его передатчика проникало на некоторую глубину и вглубь водоема (корректней, конечно, «метаноема»), полностью поглощаясь только там, где слой жидкости был свыше 15 метров в толщину.

Участки поверхности, покрытые таким слоем, выглядели на изображениях черными, а вот ближе к берегам и на отмелях озеро становилось светлее. На прилагаемых к сообщению ученых изображению показана и карта глубин Онтарио— так между собой, по аналогии с крупнейшим канадским водоемом, исследователи обозначали изучаемый ими объект.

 

А это уже не радарный, а инфракрасный снимок. Его детализация заметно хуже, но зато он охватывает весь спутник.
Источник: Alan Taylor

 

 

Способность радарного излучения проникать под поверхность достаточно плотных тел сулит астрономам не только составление подробных карт метановых рек и озер на спутнике Сатурна. Аналогичные инструменты на спутниках, которые обращаются вокруг Марса, помогают ученым заглядывать под пески планеты в поисках подземных ледников и залежей вечной мерзлоты.