work&design © BHC Laboratories

Титан - Статьи

  Главная → Статьи + Титан → Титан обернулся колоссальной кладовой органики
+ Меркурий
 
+ Венера
 
+ Земля
+ Луна
 
+ Марс
 
+ Пояс Астероидов
 
+ Юпитер
+ Ио
+ Европа
+ Ганимед
+ Каллисто
 
+ Сатурн
+ Янус
+ Мимас
+ Энцелад
+ Тефия
+ Диона
+ Рея
+ Титан
+ Япет
 
+ Уран
 
+ Нептун
+ Тритон
 
+ Плутон-Харон
 
+ Пояс Койпера
+ Кометы

Rambler's Top100

Наш проект принимает участие в конкурсе "Звезды АстроРунета-2009". Если Вы достойно оцениваете проделанную на этих страницах работу, то мы будем очень признательны Вам, если проголосуете за наш проект! (для голосования обязательна регистрация):


Проголосовать можно здесь: "Лучший тематический сайт по астрономии"



 
19 июня 2008 года
 

Версия для печати
 

Титан обернулся колоссальной кладовой органики


Запасы углеводородов, лежащих только на поверхности Титана, превосходят земные в сотни раз. Так что когда наши ресурсы закончатся, надо будет срочно снаряжать "танкеры" в систему Сатурна. А если серьёзно, первый своего рода земельный кадастр оранжевой луны даёт пищу для размышлений о прошлом и будущем этой планеты.

О проведении скрупулёзных подсчётов объёмов углеводородов на Титане объявили Ральф Лоренц (Ralph Lorenz) из лаборатории прикладной физики университета Джона Хопкинса (JHUAPL) и ряд его коллег из нескольких других научных учреждений.

Ральф — один из членов команды учёных, обрабатывающей данные радарной съёмки Титана, поступающие с межпланетной станции Кассини. Именно этот аппарат и позволил оценить запас столь ценных для нас веществ, до которых, впрочем, никто пока не думает добираться.

Тут нужно сделать краткое отступление. Высадка зонда Гюйгенс на Титан показала, что он во многом похож на Землю, с поправкой на температуру поверхности в -179°C. Открытия Кассини подтвердили: на Титане также есть облака, идут дожди и снегопады, между холмами текут ручьи и реки, работает "водяная" и ветровая эрозия. Только вместо круговорота воды тут круговорот углеводородов — метана (CH4) в первую очередь, а также этана (C2H6) и других соединений.

И хотя поначалу учёные считали, что водоёмы Титана значительную часть времени стоят сухими, переполняясь во время сезонных бурь, позднее открытия настоящих метановых озёр и морей посыпались как из рога изобилия.

 
 

То на спутнике Сатурна нашли озеро Онтарио, то систему озёр, потом выяснилось, что озёр, заливов, островов и каналов там очень много, причём озёра бывают разных типов и по-разному себя ведут. И, наконец, некоторые водоёмы (или лучше сказать "метаноёмы"?) оказались столь большими в сравнении с площадью всей луны, что учёные заговорили о морях.

Ныне исследователи проанализировали радарные карты, составленные по результатам нескольких сближений Кассини с Титаном, и высчитали объём жидких и твёрдых углеводородов, покрывающих поверхность в тех местах, которые уже попали в поле зрения космического аппарата.

"Титан просто покрыт углеродными соединениями — это гигантский завод органических химических веществ, — заявил Лоренц. — Инвентаризация "запасов" Титана является важным окном в его геологическую и климатическую историю".

"Просто покрыт" — это сколько? Тут надо пояснить, что учёные рассматривали две "кладовые" углеводородов.

Первая — обширная система озёр в районе северного полюса (там и вёл в основном радарную съёмку земной аппарат), наполненных жидкими метаном и этаном.

Вторая — тёмные гигантские дюны, занимающие большую полосу у экватора и покрывающие 20% поверхности Титана. По предположению учёных, дюны эти составлены из толинов — сложных соединений углерода ("Вскрытие грязи Титана"), предшествующих жизни (кстати, в атмосфере планеты также найдена сложная органика, в том числе предшественники аминокислот — нитрилы).

Так вот, среди нескольких сотен уже открытых озёр Титана только несколько десятков самых крупных содержат столько углеводородов, что каждое из этих озёр могло бы в одиночку обеспечивать освещение, кондиционирование и обогрев жилых домов США в течение 300 лет.

Что до дюн, то там углеводородного сырья в несколько сотен раз больше, чем запасов угля на Земле.

Численно это выглядит так: Титан располагает на поверхности 3 х 104 кубическими километрами углеводородной жидкости и 2 х 105 кубическими километрами углеводородных же дюн.

 
 

Радарная съёмка Кассини, кстати, пока захватила лишь 20% поверхности этого удивительного холодного мира. Так что учёные, вычисляя запас веществ, предположили, что в южных районах планеты дела с озёрами и морями обстоят не хуже, чем в изученной северной. Юг Cassini снимал пока только раз, но пара метановых озёр уже нашлась и там.

Глубину озёр Титана учёные оценивали так. Они указали, что рельеф планеты схож с земным, поскольку формировался во многом сходными процессами. А на Земле максимальная глубина озёр, как правило, не превышает одной десятой от максимальной высоты близлежащей местности. Зная высоты холмов оранжевой планеты, исследователи могли вычислить и глубину её водоёмов.

Кроме того, во многих случаях учёные точно могли сказать, что глубина озера превышает 10 метров, потому что оно на радарном снимке выглядело совершенно чёрным пятном. Если бы глубина была меньше, мы получили бы радарное эхо от дна, пояснил Лоренц.

Вопрос о количестве жидкости на Титане напрямую связан с историей его климата. Дело в том, что вычисленные объёмы углеводородов задали исследователям загадку.

Так, объём песка в дюнах оказался слишком большим, чтобы его можно было объяснить эрозией в руслах рек Титана или выбросом из ударных кратеров. А это значит, что из атмосферы планеты, по крайней мере, в какие-то сезоны (или эпохи), выпадает много "сырья".

С другой стороны, запас жидких углеводородов в поверхностных водоёмах Титана, как пишут авторы исследования в статье в журнале Geophysical Research Letters, "адекватны", чтобы являться буферной кладовой для атмосферного метана этой планеты. То есть круговорот вроде сходится, и дебет-кредит вычисляются правильно. Но только в краткосрочной перспективе.

 
 

А в долгосрочном плане, если говорить о целых геологических эпохах, данные озёра и моря никак не могут поддерживать имеющееся содержание метана в атмосфере, который имеет тенденцию распадаться под действием ультрафиолета солнца и улетучиваться в космос.

Имеющегося запаса CH4 (даже в предположении, что вся жидкость на Титане — это только метан) хватит лишь на несколько миллионов лет пополнения атмосферы, утверждают американские исследователи. Ну а поскольку за время жизни планеты данный газ там не перевёлся, должен существовать скрытый источник, типа ключей или криовулканов, пополняющий озёра из глубин планеты.

Насколько интенсивно и с какой регулярностью работает этот источник? Как менялась его работа в прошлом? Ответить на эти вопросы было бы очень интересно. Ведь, как и на Земле, метан является для Титана парниковым газом, и от его концентрации в атмосфере сильно зависит климат этой большой луны.

Соответственно, перемены в скорости пополнения атмосферы и озёр Титана углеводородами из-под поверхности должны были приносить гигантские изменения в климате и могут принести такие перемены в будущем (без метана Титан был бы гораздо более холодным миром).

Что ещё, кроме сотен озёр, влияет на баланс метана (и других соединений) в атмосфере Титана? Учёные говорят, что миссия Кассини будет продлена. А значит, у нас есть шанс получить ответ на этот вопрос.

Не менее интересно разобраться и с химическими процессами, идущими здесь.

"Мы — углеродная форма жизни, — говорит Лоренц, — и понять, как далеко по цепочке сложности может пройти химия в таких условиях, как на Титане, — важно для понимания происхождения жизни во Вселенной".


Статья опубликована 14 февраля 2008 года на сайте Membrana.ru



 
 

Подготовка статьи:

Михаил mi.k (bhclabs@yandex.ru)

Оригинал документа:

http://www.membrana.ru/articles/global/2008/02/14/195000.html

 
 
 
Еще о Титане:
 
 
Общая информация о Титане

Проведены точные измерения формы Титана

Посадка модуля Гюйгенс

Турбулентность Титана - уроки из далеких миров
Путь модуля Гюйгенс на Титан
Демонстрация неровной поверхности Титана
Годовщина посадки Гюйгенса на Титан
Как следили за посадкой Гюйгенса

Биологическая жизнь на Титане

Пребиотическая жизнь на Титане
Вскрытие грязи Титана

Атмосфера

Ученые обнаружили туман на южном полюсе Титана
Облачный покров Титана переходит в летнее состояние
Кассини зафиксировал обширные этановые облака на Титане
Наблюдения за тропическими штормами Титана
Мистические радиоволны Титана
На Титане отснято большое облако
Свечение высокой атмосферы Титана
В атмосфере найдены органические "молекулы-кирпичи"
Дождливое утро в районе Ксанаду на Титане
Как ветра дуют на Титане
Реактивные струи Титана
Огромное облако над полюсом Титана
Моросящие дожди на Титане

Магнитосфера Титана

Ученые подтвердили наличие электрической активности Титана
Магнитосфера Сатурна индивидуально отражается на Титане

Вулканическая активность

На Титане найдены следы криовулканической активности


Водоемы Титана

Под поверхностью Титана может существовать океан углеводородов
Обнаружены озера на Титане, которые заполняются метановыми дождями
Учёные открыли новорождённое озеро на Титане
Инструменты Кассини подтвердили наличие жидких водоемов на поверхности Титана
Топографическая карта северного полярного региона Титана
Титан обернулся колоссальной кладовой органики
Радарные исследования южного полюса Титана
Новые виды Кассини на озера и моря Титана
Моря Титана
Огромное количество озер на Титане

Геология и поверхность Титана

Находка карстовых провинций на просторах Титана
Долины Титана указали на контрасты юга и севера
Дождливые дни в области Хотей на Титане
Элементы поверхности Титана формируются как и земные
Изучение района Адири на поверхности Титана
Кассини помогает провести виртуальный полет над Титаном
Новые наблюдения за каналами области Ксанаду
Ударные кратеры на поверхности Титана
Тектонические процессы на Титане
На Титане открыты тайный водяной океан и свободная кора
Регион Ксанаду геологически похож на поверхность Земли

Дюны на поверхности

Глобальная модель дюн на поверхности Титана

 
 
 
Обзор последних статей:

В атмосфере найдены органические "молекулы-кирпичи"

Исследование Кваоара с помощью КТ Хаббла

Дождливое утро в районе Ксанаду на Титане

Обзорная статья о спутниках Сатурна

Исследование Седны

Открытие Эриды и ее спутника

Открытие новых спутников Плутона

Пропеллеры в кольцах Сатурна

Кольца Сатурна имеют намного больший возраст

Горячие циклоны всбиваются на обоих полюсах Сатурна

Студенты открыли более 1,300 новых астероидов

Астрономы нашли горячую точку на южном полюсе Нептуна

На Кваоаре обнаружен метан

Найдена связь между астероидной атакой и всплеском эволюции

Обозначения малых тел Солнечной системы

Планета Кваоар когда-то расплавляла свои внутренности

Земляне покушаются на подлёдный океан Европы

Уран и Нептун дважды поменяли орбиты

Юпитер уже 10 лет переживает страшный удар кометы

  Главная → Статьи + Титан → Титан обернулся колоссальной кладовой органики