На спутнике Сатурна Титане обнаружены бури из органической пыли

Астрономы разглядели на снимках Титана облака органической пыли, поднятые ветром. Открытие делает Титан третьим телом в Солнечной системе после Земли и Марса, где наблюдаются пыльные бури. Подробности изложены в научной статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience группой во главе с Себастьяном Родригесом (Sebastien Rodriguez) из Парижского института физики Земли.

Изображения были сделаны зондом "Кассини", о славной истории которого "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали. Аппарат около года назад сгорел в атмосфере Сатурна, но астрономы продолжают обрабатывать данные, переданные им на Землю.

"Титан – очень активная луна, – объясняет Родригес. – Мы уже знаем это по его геологии и экзотическом углеродном цикле. Теперь мы можем добавить ещё одну аналогию с Землёй и Марсом: активный цикл пыли, в котором органическая пыль может быть поднята из больших дюнных полей на экваторе Титана".

Напомним, что Титан – единственный в Солнечной системе спутник с плотной атмосферой и единственное же тело, кроме Земли, на поверхности которого устойчиво существует жидкость. Правда, эти озёра и реки наполнены не водой, а углеводородами, в основном метаном и этаном. Дело в том, что на Титане очень холодно.

В верхних слоях атмосферы под действием солнечного ультрафиолета образуется более сложная органика. Она создаёт знаменитую оранжевую дымку. Некоторые из формирующихся веществ в твёрдом виде выпадают на поверхность спутника. Они и образуют экваториальные дюны. О существовании дюн известно давно, но пылевые бури ещё ни разу не наблюдались.

Странные структуры в атмосфере были замечены на инфракрасных снимках 2009 и 2010 годов. Сначала астрономы приняли их за метановые бури, когда сильный ветер переносит огромные облака метана. Такое явление обычно для экватора Титана в равноденствие (напомним, что на этой луне существуют времена года). Однако дальнейшее исследование опровергло эту гипотезу.

"Из того, что мы знаем об образовании облаков на Титане, можно заключить, что такие метановые облака в этой области и в это время года физически невозможны", – говорит Родригес.

Дело в том, что, по данным приборов, загадочные структуры состояли из твёрдых частиц размером в несколько микрометров. В то же время облака метановой бури состоят из гораздо более крупных капель жидкости. Кроме того, моделирование показало, что скопления пыли находились на высоте не более десяти километров, а метановые облака находились бы гораздо выше.

Исследователи исключили также версию, что они наблюдают образования на поверхности спутника, например, замёрзшую "влагу" метановых дождей или лаву криовулканов. Во-первых, такие объекты имели бы совсем не тот химический состав, который показывали наблюдения. Во-вторых, время жизни наблюдаемых объектов составило от 11 часов до пяти недель. Стабильные структуры на поверхности оставались бы видимыми гораздо дольше.

Единственным правдоподобным объяснением оказалась пыльная буря. Тем более что странные облака наблюдались прямо над экваториальными дюнами Титана в сезон сильных ветров. Логично было предположить, что с этих дюн и была поднята пыль. Кстати, сама по себе пыль в атмосфере Титана – не новость для исследователей.

"Мы считаем, что зонд "Гюйгенс", который приземлился на поверхности Титана в январе 2005 года, поднял небольшое количество органической пыли по прибытии из-за своего мощного аэродинамического следа", – рассказывает Родригес.

Однако учёных впечатлили масштабы происходящего.

"Скорость приповерхностного ветра, необходимые для поднятия такого количества пыли, какое мы видим в этих пыльных бурях, должна быть очень высокой. Она примерно в пять раз выше, чем средняя скорость ветра, оценённая по измерениям "Гюйгенса" вблизи поверхности и климатическим моделям", – делится учёный подробностями.

Такие сильные ветра должны не только поднимать пыль, но и двигать органический "песок" дюн. Это значит, что дюны Титана "живые", они постоянно меняются. Кроме того, должен существовать глобальный круговорот пыли по всему небесному телу, как на Земле и на Марсе.

К слову, ранее "Вести.Наука" рассказывали о глобальной карте Титана и о странных облаках в его стратосфере.