Изчезващите „магически острови“ на най-голямата луна на Сатурн – Титан, интригуват учените, откакто са открити преди десетилетие по време на мисията на НАСА Cassini. Днес изследователите вярват, че са разкрили тайните на феномена.

Първоначално се смяташе, че ефимерните елементи са изградени от газови мехурчета, но сега астрономите смятат, че те може да са подобни на пчелна пита ледници, направени от органичен материал, паднал върху повърхността на луната.

Учените смятат Титан за един от най-очарователните спътници в нашата слънчева система, защото споделя някои прилики със Земята. В много отношения обаче той има и объркващ извънземен пейзаж.

Титан, по-голям както от нашата Луна, така и от планетата Меркурий, е единственият спътник в слънчевата ни система с плътна атмосфера. До голяма степен тя е съставена от азот с малко метан, което придава на небесното тяло неговия размит оранжев вид.

Атмосферното налягане на Титан е с около 60% по-високо от това на Земята, така че хората биха се чувствали на повърхността му сякаш плуват на 15 метра под повърхността на океана, според НАСА.

Титан е и единственият друг свят в нашата слънчева система, който има подобни на Земята течни тела на повърхността си - но реките, езерата и моретата му са съставени от течен етан и метан, които образуват облаци и водят до валежи от втечнени газове.

Орбиталният апарат на мисията Cassini, носещ сондата Huygens, кацнала на Титан през 2005 г., извърши повече от 100 облитания на спъткина между 2004 г. и 2017 г., за да разкрие много от това, което учените знаят за него днес.

Сред най-озадачаващите аспекти на Титан са „магическите“ му острови. Учените ги оприличават на движещи се ярки петна върху морските повърхности на луната, които могат да бъдат видими няколко часа, няколко седмици или повече.

Радарните изображения на Cassini уловиха необяснимите ярки области в Лигея Маре - второто по големина течно тяло на повърхността на Титан. То е с 50% по-голямо от езерото Супериор (третото най-голямо сладководно езеро на земята по обем) и се състои от течни метан, етан и азот.

Астрономите смятат, че тези региони може да са струпване на мехурчета от азотен газ, истински острови, направени от плаващи твърди частици и с характеристики, приписвани на вълните (въпреки че там те достигат само няколко милиметра височина).

Планетарният учен Ксинтинг Ю, асистент професор в Тексаския университет в Сан Антонио, се фокусира върху анализирането на връзките между атмосферата на Титан, течните тела и твърдите материали, валящи подобно на сняг, за да види дали те може да са свързани с магическите острови.

Учените се стремят да разберат колкото е възможно повече за Титан, преди да изпратят специална мисия до района. Dragonfly, ръководена от лабораторията за приложна физика Johns Hopkins в партньорство с НАСА, се очаква да стартира през 2028 г. и да достигне Титан през 2030 г.

Анализ на необичаен свят

В горната атмосфера на Титан съществува разнообразна гама от органични молекули, включително нитрили, въглеводороди и бензен.

Температурата на повърхността е толкова ниска - минус 179 градуса по Целзий, че реките и езерата са били издълбани от течен метан - начинът, по който скалите и лавата са помогнали за образуването на елементи и канали на Земята.

Органичните молекули в атмосферата на Титан се свързват заедно в бучки, преди да замръзнат и да паднат върху повърхността му. Равнини и тъмни дюни от органичен материал са забелязани на луната и учените смятат, че тези характеристики са създадени до голяма степен от „снега“ на Титан.

Но какво се случва, когато въглеводородният сняг падне върху зловещо гладките повърхности на езерата и реките с течен газ на спътника? Ю и нейните колеги проучват различните сценарии, които биха могли да възникнат.

Екипът установява, че твърдият органичен материал, падащ от горните слоеве на атмосферата, няма да се разтвори, когато се приземи върху течните тела на Титан, тъй като те вече са наситени с органични частици. Но течният етан и метан имат ниско повърхностно напрежение, което означава, че е по-трудно твърдите частици да плуват върху тях.

Екипът на Ю симулира различни модели и установява, че замразеният твърд материал няма да плава, освен ако не е порест, като пчелна пита или швейцарско сирене. Малките частици също вероятно няма да плават сами, освен ако не са достатъчно големи.

Анализът на екипа води до сценарий, при който замръзналите твърди въглеводороди се струпват близо до брега, след което се откъсват и се носят по повърхността, подобно на ледниците на Земята. Течният метан бавно се просмуква в замръзналите повърхности, което, в крайна сметка, ги кара да изчезнат от погледа.

Освен това възможен тънък слой от замръзнали твърди частици в моретата и езерата на Титан може да обясни защо течните тела на Луната са толкова гладки, според изследователите.

Доближаване до Титан

През следващото десетилетие се очаква Dragonfly да изследва равнините от органичен материал в екваториалния регион на Титан, а не неговите течни тела.

Спускаемият модул ще вземе проби от материали на повърхността на луната, ще проучи потенциалната обитаемост на нейната уникална среда и ще определи кои химически процеси протичат на небесното тяло.

Органичните химикали, които са от съществено значение за живота на Земята, като азот, кислород и други базирани на въглерод молекули, се намират и на Титан.

Под дебелата му кора, направена от лед, има вътрешен океан от солена вода, който не се различава от тези на останалите интригуващи луни, обикалящи около Сатурн, например Енцелад или луната на Юпитер – Европа. Именно те се считат за едни от най-добрите места за търсене на живот извън Земята.

Титан звучи негостоприемен, но е възможно условията там да са благоприятни за живот. Вероятно обаче той ще разчита на различна химия и форми по начини, които надхвърлят настоящото ни разбиране, според НАСА.