Содержание
Океан — звёздный дедушка олимпийских богов
Океан: вот оно – воплощение могущественной стихии, которой подвластно то, о чём не смеет даже мечтать человек. Однако сейчас я имею в виду не какой-либо из океанов нашей планеты, а вполне конкретную личность, о которой мы узнаём из древнегреческих мифов. Имя этого титана говорит о многом, а сам он является одним из самых древних среди божеств греков.
Океан был старшим среди морских божеств
Жизнь – из Океана
Я неслучайно отметила, что Океан – не бог, а титан. Конечно, он занимает свою высокую ступень в пантеоне бессмертных Древней Греции, однако является несколько иным созданием, нежели боги. Впрочем, на этот счёт каждый из древнегреческих авторов имел своё мнение.
Например, Гомер вполне однозначно называет Океана богом и, более того, «прародителем прочих богов и всего сущего». Выходит, что именно благодаря Океану появилась жизнь на земле. И тут мне сразу вспоминается не мифическая, а реальная история появления живого на нашей планете.
Ведь оно вышло из воды, а значит, из Океана. Быть может, в мифах о прародителе живых созданий древние греки вполне доступно описали эволюцию?
Океан – властитель рек и морей
Но теперь давайте обратимся к другому поэту, Гесиоду. Он называет Океана титаном, великим и гигантским предшественником всех богов. Гесиод со знанием дела описывает не только могущество божества, но и его родословную. Согласно ему, Океан был рождён древними титанами Ураном и Геей (проще говоря, Небом и Землёй), а потому являлся первым среди своих соплеменников, ступивших на землю.
Великий Океан стал супругом Тефиды, в браке с которой породил множество океанид, водных покровительниц, и не менее сыновей, что воплотились в реках и источниках, бегущих по земле. Чем был бы наш мир без озёр и прудов, рек и ручейков, рядом с которыми наши предки строили свои жилища и выращивали культуры? Наверное, земля напоминала бы пустыню, где не было места жизни.
Здесь снова не могу не согласиться, что именно благодаря Океану и его семейству всё живое на суше получило возможность существовать и развиваться.
В образе Океана древние греки видели силу водной стихии, её власть над людьми и природой.
Миролюбие владыки вод
Мифы Древней Греции полны преданий о битве титанов с их отцом, а также историями о противостоянии титанов и Зевса, предводителя богов. После победы Громовержца все они оказались запертыми в глубоких пещерах, откуда не смогли выйти на свет.
Почему же эта участь не постигла Океана? Дело в том, что он в данных легендах выступает как миролюбивое божество. У него и в его владениях множество дел, зачем же он будет участвовать в разжигании войн? Благодаря такому подходу Океан оказался среди «положительных» титанов, которые не были свергнуты и продолжали занимать свои «должности» при богах-победителях.
Здесь важно отметить и отношение богов к Океану. Поскольку он является самым старшим среди своих сородичей, то бессмертные считают его великим отцом. Они нечасто навещают его, однако относятся с почтением и уважением.
Доброта старого Океана показана и в поэме «Прометей прикованный».
Её автор, Эсхил, рассказывает о том, что именно Океан пытался примирить Прометея и Зевса, что разгневался на того из-за подаренного людям огня. Увы, попытки сгладить конфликт у Океана не имели успеха, хотя, возможно, без его участия Прометея ожидала бы ещё более горькая участь.
Титан Океан был настоящим властелином водной стихии
Океан двух миров
Где же живёт Океан? Как верили греки, этот титан не любил шума и общества, а потому предпочитал оставаться в своём отдалённом уголке. Его жилище находится на самом далёком западном берегу, где не бывал ни один мореплаватель.
Порой Океан выступает в качестве небесной реки, что окутывает всю землю звёздной гладью. За её течением следуют звёзды, перемещение которых можно видеть ночью, а также Солнце, что движется по небосводу днём. Единственным центром Океана является созвездие Большой Медведицы, что не «путешествует» по небу.
Западная окраина Океана – не просто священное место. Именно там пролегает грань между миром мёртвых и царством живых.
В мифах о солнечном Гелиосе указывается, что он на своей колеснице поднимается с западных берегов, омытых Океаном, а вниз спускается на восточной стороне.
Пока Гелиос мчит по небу, ему видно разделение мира. По одну сторону от Океана располагалась «живая» элизийская равнина, по другую – «мёртвое» царство киммерийцев.
Океан – это Посейдон?
Как же мог выглядеть титан, что царил и в небе, и на земле, напоминая необъятные просторы вод? По поводу внешности Океана есть только отдельные упоминания. Древние авторы иногда описывают его как властного старца в окружении своих детей и помощников.
Согласитесь, это не слишком соответствует образу реки или небесного моря. Вероятно, из-за такого разнообразия в описаниях Океан так и остался без определённого лика. Со временем образ его превратился в морского покровителя и владыку всех земных вод. Вам это описание никого не напоминает?
Мне сразу на ум приходит Посейдон. Оказывается, именно в нём запечатлены многие черты Океана, что с появлением морского бога отошёл на второй план.
Как говорится, «дорогу молодым». В более поздних мифах нет упоминания об Океане, который, вероятно, «испарился» из пантеона, передав полномочия не менее грозному, однако не такому миролюбивому Посейдону.
Старинное изображение Океана
История оказалась беспощадной к Океану, однако он и сегодня напоминает нам о главных особенностях сферы своего покровительства. Вода – как его характер. Могущественная и своенравная, бескрайняя и милосердная, эта стихия не перестаёт существовать вместе с людьми, что своим существованием тоже обязаны этой великой силе – жизни, рождённой в Океане.
Seamaster Planet Ocean 600M Co-Axial Chronometer 45,5 mm — 232.90.46.21.03.001
The store will not work correctly in the case when cookies are disabled.
JavaScript seems to be disabled in your browser.
For the best experience on our site, be sure to turn on Javascript in your browser.
Skip to content
Breadcrumb
Основные материалы
Титан Grade 2
Керамика
Liquidmetal
TM
Сапфировое стекло
Титан Grade 2
Титановые сплавы легки, устойчивы к коррозии, биохимически инертны и способны выдерживать экстремальные температуры.
Эти свойства делают их особенно ценными в производстве изделий для авиационной, космической и медицинской промышленности. Они обладают идеальным балансом прочности, устойчивости к коррозии и легкости в обработке. Титан Grade 2 имеет насыщенный серый цвет и в основном используется для производства изделий с сатинированной поверхностью. Он является ключевым материалом в конструкции целого ряда часов OMEGA, предназначенных для применения в условиях космоса и во время занятий спортом, когда неприемлемо возникновение бликов.
Керамика
OMEGA обладает непревзойденным опытом в сфере использования керамики, с которой компания работает уже более 10 лет. Керамика – это неорганическое и неметаллическое вещество, получаемое при высоких температурах путем обжига. С ее помощью создаются очень прочные детали часов, обладающие исключительными механическими характеристиками. Керамика является одним из самых популярных материалов в производстве часов благодаря богатому цветовому диапазону и особым свойствам, таким как легкий вес (керамика в два раза легче нержавеющей стали), твердость, устойчивость к царапинам, биохимическая инертность, гипоаллергенность, экологичность и отсутствие способности к намагничиванию.
Liquidmetal
TM
С 2010 года OMEGA скрепляет керамические детали красивым, устойчивым к царапинам и прочным сплавом LiquidmetalTM, который к тому же открывает новые возможности с точки зрения дизайна. Этот аморфный сплав, состоящий из титана, циркония и меди, в три раза тверже нержавеющей стали. Элементы из LiquidmetalTM могут иметь сатинированную или полированную поверхность и образуют эффектный контраст с деталями из керамики за счет различия в твердости материалов.
Сапфировое стекло
Чтобы подчеркнуть изысканность конструкции часов, OMEGA использует синтетическое сапфировое стекло с устойчивым к царапинам антибликовым покрытием. Прежде чем сапфировые стекла становятся пригодными к обработке, они «выращиваются» путем кристаллизации по методу Вернейля, которую также называют плавлением в пламени. В ходе этой процедуры происходит плавление смеси оксидов в водородно-кислородной горелке, а получившиеся капли в процессе охлаждения образуют кристалл.
Устойчивые к царапинам и очень твердые сапфировые стекла достигают 9 степени по шкале твердости Мооса (от 1 до 10) и обеспечивают безупречную читаемость показаний часов в любое время суток.
НОВЫЙ СТИЛЬ ВАШИХ ЧАСОВ
Ремешок должен идеально подходить вашим часам, но это не значит, что вы не можете экспериментировать. Почему бы не попробовать разные комбинации? Возможно, вы найдете другой, именно ваш вариант.
Find your perfect Strap
Configure your Strap
Механизм
КАЛИБР
OMEGA 8500
Автоподзавод, коаксиальный спуск, свободно колеблющийся регулятор баланс-спираль, 2 последовательно включенных заводных барабана, двустороннее вращение инерционного сектора. Мосты и инерционный сектор украшены эксклюзивным декором «Женевские волны».
Product view from different angles
Carousel controls
Найти магазин
Заказать каталог
Получите последнее издание официального каталога Omega «Коллекция».
Заказать каталог —
Подробнее
от Венеры до Сатурна. Интервью с м.н.с. АКЦ ФИАН Вячеславом Авдеевым
Исчезающие острова, круговорот метана в природе и снег, идущий вверх, ― это лишь малая часть редких природных явлений, которые есть в нашей Солнечной системе.
О самых необычных внеземных океанах и поисках воды на ближайших планетах и их спутниках рассказывает младший научный сотрудник Астрокосмического центра Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) Вячеслав Авдеев.
Вячеслав Юрьевич Авдеев ― младший научный сотрудник Астрокосмического центра ФИАН (Лаборатория математических методов обработки), популяризатор науки, автор ютуб-канала «Улица Шкловского».
― Поговорим сначала о наших ближайших соседях Венере и Марсе. На этих планетах когда-то существовали океаны?
― И на Венере, и на Марсе некогда было много воды. На Марсе еще в 1971 г. были обнаружены следы русел древних рек. Возможно, реки текли по поверхности Марса на протяжении тысяч или даже миллионов лет. Сейчас, конечно, никаких рек там нет. Кроме того, на Марсе найдены и дельты рек ― области, в которых древняя река впадала в более крупный водоем, возможно, озеро, море или океан. Но это еще не все. Около 4 млрд лет назад на Марсе, скорее всего, существовал огромный соленый океан! Он располагался в северном полушарии планеты и по объему воды лишь немногим уступал нашему Северному Ледовитому океану. Учитывая сравнительно небольшие размеры Красной планеты, это был отнюдь не маленький водоем. Однако около 3,5 млрд лет назад Марс начал терять атмосферу, климат стал более холодным, вода начала частично испаряться, частично замерзать, и планета постепенно стала такой, какой мы ее знаем.
О том, когда именно Марс потерял свою атмосферу, можно говорить лишь приблизительно, есть разные датировки.
― Правда ли, что под марсианскими песками может находиться водяной лед?
― Да. И особенно интересно, возвращаясь к деталям рельефа, что на Марсе были найдены даже следы цунами! Видимо, когда на планету падали метеориты, вода поднималась, обрушивалась на побережье, а затем отступала. Так, в числе прочих однажды были найдены следы двух цунами, которые разразились, когда климат на Марсе уже стал намного холоднее, и разошлись разными путями: одна волна цунами сошла, а другая не успела ― вода замерзла и на том месте образовались скопления льда, которые и наблюдали ученые. Сейчас, изучая Марс с орбиты и пытаясь прозондировать его грунт, мы замечаем, что под красными песками Марса находится так называемая криосфера ― большой запас соленой воды. В некоторых регионах Марса содержание в грунте этой замерзшей воды достигает 35%. Если зачерпнуть марсианский грунт ковшом, то мы обнаружим, что этот грунт есть не что иное, как влажный песок.
― На какой глубине находится марсианский лед?
― Глубина на самом деле очень невелика. Копнув буквально раз-другой, можно будет увидеть этот лед. Его можно заметить также, когда на планету падают метеориты. Важно еще и то, что лед на Марсе распределен неравномерно: ближе к полюсам льда становится больше, а на экваторе ― меньше.
В целом можно сказать, что вода на Марсе есть и ее хватит даже для колонизации планеты. Но возникает другая проблема: где взять атмосферу? Та известная схема, которую предлагал Илон Маск, ― взрывать бомбы, чтобы растопить полярные шапки Марса, ― мне представляется малоэффективной: не хватит мощности бомб и запасов летучих веществ в полярных шапках Марса. Вероятно, атмосферу на Марс придется завозить извне, например из комет.
― А что насчет Венеры, которую называют сестрой Земли?
― В отличие от Марса о Венере известно крайне мало. Мы знаем, что поверхность этой планеты очень молода: около 500–700 млн лет назад она почти полностью обновилась.
В это время поверхность Венеры была залита лавой, которая, естественно, потом застыла, поэтому говорить о древней Венере сложно. Как известно, ранее на поверхность планеты уже садились советские аппараты, но, к сожалению, проработали они совсем недолго: максимум полтора часа. Да, были получены хорошие изображения, была измерена плотность грунта, удалось даже немного пробурить его, но, увы, этого времени оказалось недостаточно, чтобы провести полноценные исследования.
Изображение атмосферы Венеры в ближней инфракрасной области (2,3 мкм), полученное зондом Galileo. Источник фото: NASA/JPL, Общественное достояние, WikiMedia
Изучая состав атмосферы Венеры, ученые сравнили соотношение изотопа водорода к дейтерию, то есть к тяжелому водороду. Оказалось, что это соотношение сильно отличается от того, что мы имеем на Земле.
Наша планета и Венера ― родственники: они образовались из одного газопылевого облака и, по идее, состав изотопной воды у этих двух планет должен быть схожим, но в реальности это не так. Ученые стали думать: а как объяснить эту разницу в соотношении изотопов, каков был сценарий развития? На Венере была вода, но из-за разогрева планеты моря начали выкипать. Когда эти молекулы воды поднимались выше, солнечный ультрафиолет разбивал их на кислород и на водород. Кислород мог потом соединиться с какими-то венерианскими породами, а водород, будучи очень легким, мог под воздействием солнечного ветра и температуры диссипировать (рассеяться. ― Примеч. ред.) в космос. Венера быстрее теряла обычный водород и медленнее ― тяжелый. Это дало возможность оценить объем потерянной воды, основываясь на предположении, что начальное изотопное соотношение было таким же, как на Земле. Исходя из этих данных, ученые провели исследования, и оказалось, что 60% поверхности Венеры могло быть покрыто океанами.
Океан Венеры в глубину мог быть с пятиэтажный дом. Это как раз то, что нужно для удобства проживания: неглубокий теплый океан куда предпочтительнее глубоких и холодных вод. Морские организмы, как известно, любят очень теплые и мелкие водоемы. Но все эти рассуждения о венерианских океанах пока остаются на уровне гипотез. Было бы хорошо проверить наши предположения, опустив на поверхность Венеры космические аппараты, которые могли бы подольше поработать на венерианских тессерах (детали рельефа Венеры, напоминающие паркет или черепицу. ― Примеч. ред.). Тессеры иногда ошибочно называют материками, но на самом деле это области Венеры, считающиеся более древними, чем участки, покрытые лавой.
Существование древнего океана на Венере вполне возможно, но, как я уже упоминал, нужны дальнейшие исследования этого вопроса. Кстати, если бы та древняя Венера вращалась так, как вращается сейчас, то весь ее океан не выкипел бы. Известно, что парниковый эффект на Венере ― самоподдерживающийся, он усиливает сам себя.
Тем не менее если на Венеру закачать атмосферу вроде нашей, то этот парниковый эффект не начнется, потому что Венера будет очень активно прогреваться на солнечной стороне, а на ночной ― интенсивно отдавать тепло.
Тем не менее если на Венеру закачать атмосферу вроде нашей, то этот парниковый эффект не начнется, потому что Венера будет очень активно прогреваться на солнечной стороне, а на ночной ― интенсивно отдавать тепло.Это связано с тем, что период обращения Венеры вокруг своей оси составляет 243 дня, то есть она делает оборот очень медленно. Используя климатические модели, ученые подсчитали, что нужно сделать с Венерой, чтобы запустить самоподдерживающийся парниковый эффект. Выяснилось, что для этого планета должна вращаться гораздо быстрее: сутки должны длиться менее 20 земных дней. Сейчас же Венера вращается медленнее. Главный вопрос на сегодня ― что же все-таки произошло с Венерой: почему ее поверхность была покрыта лавой, почему эта планета вращается в обратном направлении, да еще и так медленно? Я надеюсь, что ответы смогут дать космические миссии будущего.
На Меркурии можно наблюдать тройной восход и закат Солнца. Источник фото: фотобанк 123RF.
― Ближе всех к Солнцу находится Меркурий, и, наверное, говорить о наличии там воды в принципе бессмысленно?
― Меркурий расположен ближе всего к Солнцу, но он тем не менее прохладнее, чем Венера, потому что у него нет атмосферы и парникового эффекта. Сутки на этой планете длятся очень долго, 59 земных дней, при этом Солнце освещает Меркурий со всех сторон. Орбита Меркурия сильно вытянута, что в сочетании с медленным вращением планеты вокруг своей оси приводит к очень интересным эффектам. Например, если бы мы встречали рассвет на Меркурии, то увидели бы не один восход Солнца, как на Земле, а несколько! Это значит, что Солнце сначала восходит, затем опускается и снова поднимается ― и так несколько раз. Кстати, на Меркурии есть области, практически не освещающиеся нашей звездой, ― это глубокие кратеры в полярных областях, где с помощью дистанционных измерений были обнаружены запасы водяного льда. На океан это, конечно, не тянет.
Вода на Меркурии никогда не была жидкой и в принципе быть не может, потому что у этой планеты нет (и никогда не было) атмосферы. Солнце находится очень близко к Меркурию, оно слишком горячее и солнечный ветер оказывает сильнейшее влияние на эту маленькую планету.
― Вода в Солнечной системе ― это распространенное явление?
― Это не редкость, ведь вода ― очень простая молекула: она состоит из кислорода, которого полно во Вселенной, и водорода ― самого распространенного элемента. Вода наблюдается на планетах и их спутниках, и в межзвездных облаках, и на кометах, и даже вокруг звезд ― как молодых, так и умирающих.
Изучением воды в Солнечной системе в частности занимается космический аппарат NASA James Webb и будет заниматься проект ФИАН «Миллиметрон». «Миллиметрон» будет изучать распределение воды в протопланетных дисках. Такие исследования очень важны, потому что от этого распределения воды зависит то, какая планета получится в итоге.
Примечательно, что чем дальше мы уходим от Солнца, тем больше воды наблюдаем. Примером тому могут служить спутники Юпитера. Пожалуй, самый известный из них ― Европа, ледяной шар чуть меньше нашей Луны. Видимо, подо льдом Европы находится жидкий океан, который не замерзает в силу нескольких причин: орбита Европы слегка вытянута, а ось наклонена, поэтому из-за приливных воздействий со стороны Юпитера выделяется тепло; кроме того, и в самой воде могут быть растворены какие-то вещества, помогающие океану не замерзать.
― Каким может быть состав этой воды?
― Молекулы воды везде одинаковы ― это кислород и водород, но важно еще то, какие примеси есть в этой воде, в данном случае ― в соленом океане Европы. Этот вопрос еще предстоит изучить.
В 2018 г. в журнале Nature была опубликована статья о том, что на Энцеладе обнаружены сложные органические соединения.
В этом же году ученые из Вены в своей лаборатории воссоздали условия, аналогичные условиям на этой ледяной луне Сатурна. На примере архей Methanothermococcus okinawensis было показано, что земные организмы вполне способны выжить на Энцеладе. Источник фото: фотобанк 123RF.
Слой льда Европы ― около 30 км, под ним ― до 100 км воды, а далее уже начинается силикатное ядро. Чтобы изучить воду Европы, эти 30 км льда нужно как-то пробурить. Была идея, например, вскрыть этот лед с помощью взрыва, но на Земле нет столь мощной водородной бомбы. Даже если взорвать все бомбы, имеющиеся на Земле, то, скорее всего, дыру в этом слое льда мы не проделаем. Есть и другой, более гуманный путь ― изучать состав гейзеров, которые периодически появляются на Европе: то есть бурить лед не нужно, достаточно пролететь через гейзер, собрать воду и посмотреть, из чего она состоит.
Так, зонд Cassini, например, много раз пролетал через ледяные шлейфы Энцелада (спутника Сатурна) и смог изучить, пусть и не очень подробно, состав воды. Оказалось, что в этой воде содержится какая-то простая органика. Очевидно, что океан Энцелада взаимодействует с недрами планеты и что он богат химией. Но для более детального изучения нужно привлекать более мощную технику. Что касается Европы, то на ее исследование будут направлены как минимум два проекта 2023 г.: зонд NASA Europa Clipper и зонд Европейского космического агентства под названием JUICE. Зонд JUICE сначала будет вращаться вокруг Юпитера и дважды сблизится с Европой, а затем перейдет на орбиту вокруг самого крупного спутника в Солнечной системе ― Ганимеда.
― В плане изучения воды Ганимед не менее интересен, чем предыдущие объекты Солнечной системы.
― Да. Подозревают, что у Ганимеда тоже есть океан, причем очень необычный. Модели показывают, что океан Ганимеда похож на слоеный пирог: верхний слой льда, под ним ― слой воды, дальше снова начинается лед, но уже с другой структурой (он возникает при больших давлениях), потом снова слой воды, уже более соленой, затем слой так называемого горячего льда, за ним идет слой воды и в конце ― последний слой льда, который, возможно, граничит с силикатной частью спутника.
В верхнем слое, в самом первом океане Ганимеда, есть такое явление, как антиснег, или снег, идущий вверх. Представьте, что мы плывем на подводной лодке в верхнем океане Ганимеда. Вода в этом слое океана иногда начинает замерзать, однако получившиеся льдинки ― менее плотные, чем окружающий их соленый раствор воды, и из-за этого они поднимаются наверх, медленно дрейфуют и оседают в верхнем ледяном слое. Правда, пока непонятно, насколько устойчивы все эти слои льда Ганимеда, могут ли они сообщаться между собой, трескаться и т.д.
Спутник Юпитера Ганимед похож на слоеный пирог. Источник иллюстрации: NASA/JPL-Caltech.
― Давайте напоследок вспомним еще один необычный объект в нашей Солнечной системе ― спутник Сатурна Титан. Когда я впервые увидела снимки с поверхности этого небесного тела, то была очень удивлена тем, что пейзажи Титана похожи на земные.
Те же побережья, обтесанные водой камни, реки…
― Ученые исследуют Титан с 1655 г., но только в 2004 г., когда в систему Сатурна прилетел зонд Cassini — Huygens, мы впервые увидели снимки с поверхности этого необычного спутника. Спускаемый аппарат Huygens был специально создан для изучения Титана. Во время миссии возникли какие-то проблемы с программным кодом, поэтому аппарат передал только часть информации, но даже она оказалась очень ценной. Что же интересного мы там обнаружили? Например, влажный песок, как на Земле, только основа этого песка — не силикаты, а довольно твердый водяной лед. Мы увидели окатанные камешки, похожие на речную гальку, а также русла рек, озера и моря, в которых плещутся жидкие углеводороды: метан, этан и т.п.
Пейзажи Титана. Фото: NASA.
Титан действительно интересен. Чего только стоят дожди на этом спутнике Сатурна! Тяготение на Титане в семь раз меньше, чем на Земле, а атмосфера ― в полтора раза плотнее, поэтому дожди на Титане представляют собой крупные капли, которые очень и очень медленно опускаются вниз, стекая в ручьи, реки и моря.
Таким образом, мы можем наблюдать здесь круговорот жидкости в природе. Только жидкость на Титане — не вода, а метан, тот самый газ, который горит у нас в печах. При температуре −180° C он становится жидким. А еще на Титане есть горы, причем основа скальных пород ― водяной лед, под которым находится слой воды, а затем уже силикаты. Подо льдами Титана есть океан жидкой воды, но не думаю, что там есть жизнь.
― Может, под воду уходит?
― Может, и так. Пока неизвестно. Было даже предположение, что океаны Титана по своим свойствам похожи на газировку. Когда мы бросаем что-то в газированную воду, она начинает шипеть. То же самое может происходить и на Титане, где, по одной из версий, каким-то образом нарушается равновесие и из жидкости начинает выделяться азот, появляясь на поверхности спутника в виде пузырей, похожих на острова. Затем эти пузыри лопаются и мы не видим островов. Это отнюдь не единственная гипотеза. Нам еще предстоит изучить исчезающие острова Титана.
На это в том числе нацелен проект NASA Dragonfly, который будет запущен в 2030-х гг. Так что впереди немало работы, и я надеюсь, что в ближайшие годы мы сможем узнать много нового о воде в нашей Солнечной системе.
Интервью проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российской академии наук.
Подробно | Титан — Исследование Солнечной системы НАСА
Введение
Крупнейший спутник Сатурна, Титан, представляет собой ледяной мир, поверхность которого полностью скрыта золотой туманной атмосферой. Титан — второй по величине спутник в нашей Солнечной системе. Только спутник Юпитера Ганимед больше, всего на 2 процента. Титан больше, чем Луна Земли, и больше, чем даже планета Меркурий.
Эта гигантская луна — единственная луна в Солнечной системе с плотной атмосферой, и это единственный мир, кроме Земли, на поверхности которого есть стоячие жидкие тела, в том числе реки, озера и моря.
Как и на Земле, атмосфера Титана в основном состоит из азота и небольшого количества метана. Это единственное другое место в Солнечной системе, известное как земной цикл жидкостей, выпадающих из облаков, стекающих по его поверхности, наполняющих озера и моря и испаряющихся обратно в небо (аналогично круговороту воды на Земле). Также считается, что на Титане есть подземный океан воды.
Размер и расстояние
Размер и расстояние
Титан имеет радиус около 1600 миль (2575 километров) и почти на 50 процентов шире земной Луны. Титан находится примерно в 759 000 миль (1,2 миллиона километров) от Сатурна, который сам находится примерно в 886 миллионах миль (1,4 миллиарда километров) от Солнца, или примерно в 9,5 астрономических единицах (а.е.). Одна астрономическая единица — это расстояние от Земли до Солнца. Свету от Солнца требуется около 80 минут, чтобы достичь Титана; из-за расстояния солнечный свет на Сатурне и Титане примерно в 100 раз слабее, чем на Земле.
3D-модель Титана, спутника Сатурна. Авторы и права: Приложения и разработка технологий визуализации НАСА (VTAD)
› Параметры загрузки
Орбита и вращение
Орбита и вращение
Титану требуется 15 дней и 22 часа, чтобы совершить полный оборот вокруг Сатурна. Титан также находится в синхронном вращении с Сатурном, а это означает, что, как и земная Луна, Титан всегда обращен к планете одной и той же стороной, когда он вращается вокруг своей орбиты. Сатурну требуется около 29 земных лет, чтобы совершить оборот вокруг Солнца (сатурнианский год), а ось вращения Сатурна наклонена, как и у Земли, что приводит к смене времен года. Но более длинный год Сатурна производит сезоны, каждый из которых длится более семи земных лет. Поскольку Титан вращается примерно вдоль экваториальной плоскости Сатурна, а наклон Титана относительно Солнца примерно такой же, как у Сатурна, времена года на Титане идут по тому же графику, что и на Сатурне: сезоны длятся более семи земных лет, а год длится 29 лет. Земные годы.
Структура
Структура
Внутренняя структура Титана полностью неизвестна, но одна модель, основанная на данных миссии Кассини-Гюйгенс, предполагает, что Титан имеет пять основных слоев. Самый внутренний слой представляет собой ядро скальной породы (в частности, водоносной силикатной породы) диаметром около 2500 миль (4000 километров). Ядро окружено оболочкой из водяного льда — особого типа, называемого льдом-VI, который встречается только при чрезвычайно высоком давлении. Лед высокого давления окружен слоем соленой жидкой воды, поверх которого находится внешняя корка водяного льда. Эта поверхность покрыта органическими молекулами, которые попали в дождь или иным образом осели из атмосферы в виде песка и жидкостей. Поверхность окружена плотной атмосферой.
Формация
Формация
Ученые не уверены в происхождении Титана. Тем не менее, его атмосфера дает подсказку. Несколько инструментов миссии НАСА и ЕКА «Кассини-Гюйгенс» измеряли изотопы азота-14 и азота-15 в атмосфере Титана. Приборы обнаружили, что соотношение изотопов азота на Титане больше всего напоминает соотношение изотопа азота в кометах из Облака Оорта — сферы из сотен миллиардов ледяных тел, которые, как считается, вращаются вокруг Солнца на расстоянии от 5000 до 100000 астрономических единиц от Солнца (Земля находится примерно в одной астрономической единица от Солнца — примерно 93 миллиона миль или 150 миллионов километров). Соотношение азота в атмосфере Титана предполагает, что строительные блоки Луны сформировались в начале истории Солнечной системы, в том же холодном диске газа и пыли, который сформировал Солнце (называемый протосолнечной туманностью), а не в более теплом диске материала, который позже сформировал Сатурн. из (называемой субтуманностью Сатурн).
Поверхность
Поверхность
Поверхность Титана является одним из наиболее похожих на Землю мест в Солнечной системе, хотя и с гораздо более низкими температурами и с другим химическим составом. Здесь так холодно (-290 градусов по Фаренгейту или -179 градусов по Цельсию), что водяной лед играет роль камня. На Титане тоже может быть вулканическая активность, но с жидкой водной «лавой» вместо расплавленной породы. Поверхность Титана сформирована потоками метана и этана, которые прорезают речные русла и наполняют большие озера жидким природным газом. Ни в одном другом мире Солнечной системы, кроме Земли, на поверхности нет такой жидкой активности.
3D-модель поверхности Титана, спутника Сатурна. Авторы и права: Приложения и разработка технологий визуализации НАСА (VTAD)
› Параметры загрузки
Обширные области темных дюн простираются по ландшафту Титана, в основном вокруг экваториальных областей. «Песок» в этих дюнах состоит из темных углеводородных зерен, которые, как считается, напоминают кофейную гущу. По внешнему виду высокие прямолинейные дюны мало чем отличаются от тех, что можно увидеть в пустыне Намибии в Африке. На Титане мало видимых ударных кратеров, а это означает, что его поверхность должна быть относительно молодой, а некоторая комбинация процессов со временем стирает следы ударов. Земля похожа и в этом отношении; кратеры на нашей планете стираются безжалостными силами текущей жидкости (воды в случае Земли), ветра и повторного использования земной коры в результате тектоники плит. Эти силы присутствуют и на Титане в измененных формах. В частности, тектонические силы — движение земли из-за давления снизу — по-видимому, действуют на ледяной Луне, хотя ученые не видят свидетельств плит, подобных земным.
Атмосфера
Атмосфера
В нашей Солнечной системе насчитывается более 150 спутников, но Титан уникален тем, что является единственным спутником с плотной атмосферой. На поверхности Титана атмосферное давление примерно на 60 процентов выше, чем на Земле, — примерно такое же давление ощущал бы человек, плавая на глубине около 50 футов (15 метров) в океане на Земле. Поскольку Титан менее массивен, чем Земля, его гравитация не так сильно держит газовую оболочку, поэтому атмосфера простирается на высоту в 10 раз выше земной — почти на 370 миль (600 километров) в космос.
Атмосфера Титана в основном состоит из азота (около 95 процентов) и метана (около 5 процентов) с небольшим количеством других соединений, богатых углеродом. Высоко в атмосфере Титана молекулы метана и азота расщепляются ультрафиолетовым светом Солнца и высокоэнергетическими частицами, ускоренными в магнитном поле Сатурна. Части этих молекул рекомбинируются, образуя различные органические химические вещества (вещества, содержащие углерод и водород), и часто включают азот, кислород и другие элементы, важные для жизни на Земле.
Некоторые соединения, образующиеся при расщеплении и переработке метана и азота, создают своего рода смог — густую оранжевую дымку, из-за которой поверхность Луны трудно увидеть из космоса. (Космические аппараты и телескопы, однако, могут видеть сквозь дымку на определенных длинах волн света за пределами тех, которые видны человеческому глазу.) Некоторые тяжелые, богатые углеродом соединения оседают на поверхность Луны — эти углеводороды играют роль «песка». на обширных полях дюн Титана. А метан конденсируется в облака, которые иногда заливают поверхность метановыми бурями.
Метан в атмосфере Титана делает возможной сложную атмосферную химию, но откуда берется весь этот метан, остается загадкой. Поскольку солнечный свет постоянно разрушает метан в атмосфере Титана, какой-то источник должен пополнять его, иначе со временем он истощится. Исследователи подозревают, что метан мог быть извергнут в атмосферу Титана в результате криовулканизма — вулканов, выбрасывающих охлажденную воду вместо расплавленной каменной лавы, — но они не уверены, виноват ли в этом этот или какой-то другой процесс.
Потенциал для жизни
Потенциал для жизни
Многочисленные гравитационные измерения Титана космическим кораблем «Кассини» показали, что Луна скрывает подземный океан жидкой воды (вероятно, смешанной с солями и аммиаком). Зонд Европейского космического агентства «Гюйгенс» также измерял радиосигналы во время своего спуска на поверхность в 2005 году, что убедительно свидетельствовало о наличии океана на глубине от 35 до 50 миль (от 55 до 80 километров) под ледяной землей. Открытие глобального океана жидкой воды добавляет Титан к горстке миров в нашей Солнечной системе, которые потенциально могут содержать пригодную для жизни среду. Кроме того, реки, озера и моря жидкого метана и этана Титана могут служить обитаемой средой на поверхности Луны, хотя любая жизнь там, вероятно, будет сильно отличаться от земной. Таким образом, на Титане потенциально может быть среда с условиями, подходящими для жизни, то есть как для жизни, так и для нас.0073 знаем это (в подповерхностном океане) и жизнь, как мы не знаем это (в углеводородной жидкости на поверхности). Хотя до сих пор нет никаких свидетельств жизни на Титане, его сложная химия и уникальная среда, несомненно, сделают его местом для дальнейших исследований.
Обнаружен
25 марта 1655
Тип
Ледяная Луна
Диаметр
3200 миль (5149,4 км) 90 Период обращения
3
3
30012
Почти 16 земных дней
Продолжительность дня
Почти 16 земных дней
Масса
1,8 Луны Земли
На этой странице представлены наши ресурсы для тех, кто хочет узнать больше о Сатурне и Титане. Он включает в себя действия, которые можно выполнять дома, а также видео, анимацию, рассказы и статьи.
На этой странице представлены наши ресурсы для тех, кто хочет узнать больше об океанских мирах. Он включает в себя действия, которые можно выполнять дома, а также видео, анимацию, рассказы и статьи.
Обитаемость Титана и его океана
Кит Купер, Astrobiology Magazine
Самый большой спутник Сатурна, Титан, скрывает подповерхностный океан, который потенциально может поддерживать жизнь. Авторы и права: NASA/JPL–Caltech/Институт космических наук.
Крупнейший спутник Сатурна, Титан, является очагом органических молекул, содержащим суп из сложных углеводородов, подобных тем, которые, как считается, существовали более четырех миллиардов лет назад на изначальной Земле. Однако поверхность Титана находится в состоянии глубокой заморозки при температуре -179 градусов. градусов Цельсия (-290 градусов по Фаренгейту, или 94 кельвина). Жизнь, какой мы ее знаем, не может существовать на холодной поверхности Луны.
Глубоко под землей, однако, другое дело. Измерения гравитации, сделанные во время пролета космическим кораблем НАСА «Кассини», показали, что Титан содержит океан под своей ледяной оболочкой, и в этом океане условия потенциально пригодны для жизни.
Группа исследователей из Лаборатории реактивного движения НАСА, финансируемая NAI, стремится лучше понять потенциал жизни в океане Титана и ее возможную связь с органическими молекулами в атмосфере Луны и на ее поверхности. Богатое разнообразие органических молекул на Титане является продуктом ультрафиолетового излучения Солнца, инициирующего химические реакции с основными газами в атмосфере Титана — водородом, метаном и азотом. Полученные сложные углеводороды могут быть строительными блоками жизни или обеспечивать химические питательные вещества для жизни, а в океане Титана есть потенциальная среда обитания для этой жизни.
Под руководством Розали Лопес из Лаборатории реактивного движения четыре ключевые задачи команды NAI заключаются в том, чтобы определить, как эти органические молекулы переносятся между атмосферой, поверхностью и океаном, какие процессы затем происходят в океане, чтобы сделать его пригодным для жизни, какие биосигнатуры океанской жизни затем производит и, наконец, как эти биосигнатуры затем транспортируются обратно на поверхность, где их можно обнаружить.
Планирование проекта
Проект, который финансируется NAI в течение пяти лет до апреля 2023 года, организован вокруг путей, по которым органические молекулы и биосигнатуры проходят через атмосферу и ледяную оболочку, окружающую океан.
В настоящее время команда состоит из 30 человек из разных учреждений. «По каждой задаче у нас есть несколько расследований, и у каждого расследования есть ведущий следователь», — говорит Лопес. Каждое исследование работает по расписанию, поэтому результаты, полученные в результате исследований первой задачи — транспорта органических молекул, — можно использовать для исследований последующих задач.
Образование органических соединений в атмосфере Титана, которые способствуют туману, затемняющему поверхность. Предоставлено: ESA/ATG Medialab.
«Наша наука следует за органическими молекулами на их пути от верхней части атмосферы, где они строятся, вниз через земную кору и в океан, и если там происходит биология, то как эти органические вещества возвращаются обратно к поверхности и становятся видимыми», — говорит геохимик и заместитель главного исследователя проекта Майк Маласка из JPL.
Задача 1: Транспорт
Первоначальные научные результаты проекта были получены Конором Никсоном и его командой из Годдарда НАСА, которые использовали Большой миллиметровый/субмиллиметровый массив Atacama (ALMA) в Чили для изучения химического состава Титана. атмосфера. Точное знание того, какие виды молекул находятся в атмосфере, позволяет исследователям построить комплексную фотохимическую модель атмосферы, которая закладывает основу для понимания того, какие органические вещества способны достигать поверхности и потенциально попадать в океан.
Большая часть наших знаний об атмосфере Титана получена с космического корабля «Кассини», особенно с инфракрасным спектрометром CIRS. Однако, по словам Никсона, некоторые молекулярные частицы были слишком тусклыми в инфракрасном диапазоне, чтобы их можно было обнаружить с помощью CIRS, но они намного ярче для ALMA. В частности, Никсон цитирует несколько молекул цианидов, Ch4CN, C2h4CN и C2H5CN, которые являются ключевыми азотсодержащими молекулами в атмосфере Титана, которые удалось обнаружить с помощью ALMA. Между тем, есть еще много молекулярных видов, которые были обнаружены как Кассини, так и ALMA. Последний обнаружил пространственные вариации в следовых количествах органических газов, образовавшихся в результате распада метана и молекулярного азота солнечным ультрафиолетовым светом. По мере того, как эти следовые газы дрейфуют через атмосферу к поверхности, они могут реагировать с другими органическими молекулами, образуя все более сложные органические соединения. Таким образом, наблюдаемые пространственные вариации могут влиять на обилие и типы органических веществ на поверхности, а также на то, какие органические вещества находятся рядом с путями проникновения в недра.
Кассини наблюдал Титан в течение половины сатурнианского года, от северной зимы до северного лета; теперь, когда миссия «Кассини» завершилась, ALMA сможет наблюдать, как меняется атмосфера в течение оставшейся части года Сатурна и Титана, и как вместе с этим меняется количество органических молекул. Например, анализ данных «Кассини», проведенный командой NAI, обнаружил сезонные колебания углеводородов C3Hx, таких как пропан и пропин, в стратосфере Титана.
Оставшиеся исследования в рамках Задачи 1 включают понимание того, как молекулы переносятся по поверхности после того, как они выпали из атмосферы, что является задачей, которую возглавляет группа Алекса Хейса из Корнельского университета. Следующий шаг — понять, как органика модифицируется на поверхности, а затем как она перемещается с поверхности в океан.
Этот последний запрос дал неожиданную возможность. Одним из основных результатов проекта на данный момент является статья Келли Миллер, Хантера Уэйта и члена команды NAI Кристофера Глейна из Юго-западного исследовательского института в Техасе, в которой предполагается, что азотная атмосфера Титана возникает из органических молекул, которые были захвачены внутри Титана, когда образовалась луна, и последующее нагревание этих газов высвободило азот, который просочился на поверхность. Для целей проекта NAI предполагается, что внутри Титана уже есть органические вещества, которые могут попасть в океан снизу, поэтому, даже если органические вещества не могут попасть в океан с поверхности, океан все еще может содержать строительные блоки жизни.
Схема, показывающая образование, осаждение и перенос органических соединений по поверхности. Кредит: ЕКА
«Эти органические вещества на самом деле могут проникать через криовулканизм», — говорит Лопес, создавая возможное происхождение некоторых органических веществ на поверхности Титана.
Задача 2: Пригодность для жизни
Если существуют пути прохождения органики через ледяную оболочку с поверхности в океан внизу, то следующим шагом будет выяснить, находится ли океан или какое-либо место во льду на пути к океан, потенциально пригоден для жизни. Именно здесь в игру вступают биологи из команды, изучающей организмы, устойчивые к холоду и высокому давлению.
Прежде чем это можно будет сделать, нужно больше узнать об океане. Хотя «Кассини» подтвердил существование океана с помощью гравитационных измерений, «мы не знаем точного состава океана, его плотности, его теплового профиля, общей структуры ледяной корки на его поверхности», — говорит Маласка.
Чтобы лучше понять океан и его потенциальную обитаемость, исследователи в команде начинают с нескольких возможных составов, существование которых разумно ожидать, и работают в обратном направлении, разрабатывая теоретические модели.
Хотя может быть невозможно напрямую исследовать глубокие недра или океан Титана, команда NAI намерена использовать как теоретическое моделирование, так и лабораторные эксперименты для моделирования возможных условий, чтобы лучше понять границу между ледяной оболочкой и океаном. и океан с каменистым ядром, и потоки окислителей и восстановителей на этих границах, которые могут поддерживать микробы.
Поперечное сечение того, как может выглядеть внутренняя часть Титана, с органической химией в атмосфере и на поверхности, над ледяной коркой, которая окружает глобальный океан, который, в свою очередь, может лежать поверх другого слоя льда, окружающего каменистую скалу. основной. Авторы и права: AD Fortes/UCL/STFC
Задача 3: Жизнь
Чтобы жизнь могла существовать в океане Титана или вблизи него, должен существовать источник химической энергии для метаболизма. Основываясь на работе, проделанной в целях 1 и 2, касающихся того, какие органические вещества достигают океана и на что похожа окружающая среда океана, команда затем сможет построить теоретические модели того, сколько энергии доступно в океане, а также возможные метаболизмы, которые могли бы существовать в этих условиях, чтобы оценить вероятность того, что там может выжить жизнь.
Если предположить, что океан пригоден для жизни, с источниками химической энергии и здоровым запасом органических веществ, высокое давление и низкая температура окружающей среды могут ограничивать разнообразие форм жизни, которые могут там существовать. Тем не менее, один наземный организм, который команда рассматривает в качестве подходящего примера, — это Pelobacter acetylenicus , который может выжить на ацетилене как на единственном источнике метаболической энергии и углерода.
«Наша цель — подумать о Pelobacter acetylenicus в качестве модельного организма, что-то, что может существовать в глубоких недрах Титана», — говорит Маласка. Будут проведены лабораторные эксперименты, в которых микробы, такие как Pelobacter acetylenicus , будут помещены в смоделированные условия, описанные в вышеупомянутом теоретическом моделировании, чтобы увидеть, микробы могут процветать в них, чтобы узнать, как они адаптируются, чтобы выжить, и какие новые типы биомолекул могут появиться в результате этих адаптаций.Эти биомолекулы могут затем оставить после себя биосигнатуры — молекулярные следы жизни.
Однако, несмотря на то, что возможное существование жизни в океане Титана не вызывает сомнений, нам также необходимо иметь возможность обнаруживать эту жизнь с помощью биосигнатур. Таким образом, понимание того, какие биомаркеры может оставить жизнь, является второй частью Задачи 3, и будет создана база данных потенциальных биосигнатур, включая изотопы углерода, азота и кислорода, а также биологические структуры, такие как липиды в клеточных мембранах.
Задача 4: Обнаружение
Конечно, если биосигнатуры останутся в океане, их будет невозможно обнаружить с орбиты или на поверхности. Следовательно, конечная цель состоит в том, чтобы найти средства, с помощью которых эти биосигнатуры могут быть доставлены на поверхность — противоположность той части Цели 1, которая исследовала способы, с помощью которых органические вещества могут попасть в океан с поверхности.
Трехмерное представление радарных данных от Кассини в искусственных цветах, показывающее особенность на Титане, называемую Факула Сотра, которая, по-видимому, является неактивным криовулканом. Предоставлено: NASA/JPL–Caltech/USGS/Университет Аризоны.
Основным транспортным средством, вероятно, будет либо конвективный (то есть более теплый, слякотный) лед, поднимающийся вверх, либо, возможно, криовулканизм.
«Метан в атмосфере разрушается ультрафиолетовым излучением, поэтому его необходимо пополнять», — отмечает Лопес. «И может все еще происходить дегазация».
Хотя на Титане пока не обнаружено активного криовулканизма, некоторые детали на поверхности были идентифицированы как потенциально криовулканические. «Мы уже изучаем теоретические способы, которыми криовулканизм может транспортировать материал», — говорит Лопес, ожидая, когда будут доступны результаты третьей задачи.
Транспортировка на поверхность также может создать пригодную для жизни среду по пути. Когда Майк Маласка говорит о глубоких недрах, он имеет в виду не только океан, но и резервуары, которые также могут существовать в карманах вдоль путей, по которым органический материал попадает в ледяную оболочку и выходит из нее. В частности, говорит он, на глубине от 7 до 30 километров под поверхностью, на границе между жестким, хрупким льдом и более пластичным и мягким льдом, где температура и давление будут примерно такими же, как на глубине 2 или 3 километра под Антарктидой, могут существуют крошечные промежутки между ледяными зернами ледяной оболочки, где микробы, такие как Pelobacter acetylenicus может процветать. Нахождение ближе к поверхности, чем ледяной панцирь, также может означать, что полученные биомаркеры из этих очагов подземной жизни могут легче достичь поверхности.
Это также поднимает вопрос о том, как биосигнатуры могут быть химически изменены по мере того, как они поднимаются по путям в ледяной оболочке, сталкиваясь с различными средами — жидкой водой, слякотью и твердым льдом, — что затем влияет на то, что мы ожидаем обнаружить. на поверхности. Наконец, как только они достигнут поверхности, как будущие миссии на Титан обнаружат эти биомаркеры? Конечная цель исследования — нарисовать картину потенциальной биосферы на Титане, чтобы ученые знали, что искать и какие инструменты разрабатывать для обнаружения, когда мы вернемся на Титан.
«Это наша большая цель — попытаться оценить Титан как потенциально обитаемую систему», — говорит Маласка. «Мы собираемся создать список потенциальных биомаркеров и попытаться указать, где на поверхности может быть хорошее место для их поиска».
Узнать больше
НАСА отправит дрон на Титан в поисках жизни
Источник:
Журнал астробиологии
Эта история переиздана с разрешения журнала NASA Astrobiology Magazine. Исследуйте Землю и не только на www.astrobio.net.
Цитата :
Обитаемость Титана и его океана (2019, 15 июля)
получено 19 октября 2022 г.
с https://phys.org/news/2019-07-habitability-titan-ocean.html
Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
Добро пожаловать на Титан, «ненормальный» спутник Сатурна, похожий на Землю, начинает подавать признаки жизни
Титан — один из 62 спутников Сатурна и второй по величине в Солнечной системе после Ганимеда в… [+] Юпитер. На этой инфракрасной мозаике данных космического корабля НАСА «Кассини» показан северный полюс Титана 1 декабря 2013 года. Озера и моря кажутся темными в этой цветовой гамме и отличаются от элементов суши, таких как эвапориты, ярко-оранжевые области, богатые органическими веществами. депонирует оставшуюся жидкость.
НАСА/Лаборатория прикладной физики Джона Хопкинса/ /Университет Аризоны/Университет Айдахо
Титан – единственный известный спутник с атмосферой и самое похожее на Землю место, о котором мы знаем. Здесь есть дожди, озера и океаны, и в этом месяце исследователи обнаружили ледяные образования, глубокие озера на вершинах столовых гор и жестокие зимние штормы. Он также может содержать строительные блоки самой жизни.
Должно ли НАСА отправить зонд для поиска жизни? Как ни странно, это именно то, что планируется с амбициозной миссией дронов «Стрекоза». Мы вернемся к этому, но сначала подумайте, почему Титан так волнует ученых.
Почему Титан такой особенный?
Титан имеет (возможно, домашнюю) атмосферу со сложной химией. Идет дождь. В нем есть озера. У него есть сезоны. Здесь есть долины, горные хребты, плоскогорья и дюны. Звучит знакомо? Ну, держись там. Атмосфера на 98% состоит из азота и на 2% из метана, а моря и озера состоят из жидкого этана и метана, а не из воды. Метан существует в виде газа в атмосфере, но в виде жидкости и льда в дожде, снегу и озерах.
Эти три снимка Титана с космического корабля «Кассини» показывают, насколько по-разному одно и то же место может… [+] выглядеть при разных длинах волн света. Камеры Кассини оснащены многочисленными фильтрами, которые выявляют особенности над и под покровом атмосферы Титана.
NASA/JPL/Институт космических наук
Однако источник метана в атмосфере Титана неизвестен. В поисках его происхождения путем анализа фотографий с ныне мертвого зонда НАСА «Кассини» исследователи из Университета Аризоны обнаружили «ледяной коридор», который охватывает около 40 процентов окружности Титана. Статья опубликована сегодня в журнале Nature Astronomy.
Загадочный метан Титана
Источник туманных метановых облаков Титана неясен. Проанализировав десятки тысяч изображений поверхности Титана, сделанных Кассини, исследователи не нашли явного источника метана в атмосфере Титана, облака которого собираются только вблизи Южного полюса и на -40 широте в виде бусинок. Они работали над теорией, что эти облака могут появиться из резервуаров метана под поверхностью, которые выбрасывают его в атмосферу через криовулканы или «ледяные вулканы».
Кейтлин Гриффит/UA Лунная и планетарная лаборатория
«Загадочный» ледяной коридор Титана
Исследователи проанализировали половину поверхности Титана и не обнаружили ледяных вулканов, но обнаружили неожиданный ледяной коридор. «Этот ледяной коридор сбивает с толку, потому что он не коррелирует ни с какими особенностями поверхности, ни с измерениями недр», — сказала Кейтлин Гриффит, профессор Лунной и планетарной лаборатории UA и ведущий автор. «Учитывая, что наше исследование и прошлые работы показывают, что Титан в настоящее время не проявляет вулканической активности, 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».
Кельвинсонг, из Wikimedia Commons
Есть ли на Титане органическое вещество?
Ученые полагают, что атмосфера Титана может быть лабораторией для изучения органической химии, предшествовавшей жизни, которая обеспечила строительные блоки для жизни на Земле. Команда Гриффита также обнаружила дразнящие залежи органического материала в некоторых частях Титана, что является еще одним доказательством того, что эта гигантская луна может содержать «биологически интересные» соединения, такие как аминокислоты. На Земле аминокислоты являются строительным материалом для всего живого.
«И Титан, и Земля шли разными эволюционными путями, и в итоге оба получили уникальные, богатые органическими веществами атмосферы и поверхности», — сказал Гриффит. «Но неясно, являются ли Титан и Земля общими чертежами богатых органикой тел или двумя среди многих возможных богатых органикой миров». Гриффит раньше говорила, что считает Титан «ненормальной версией Земли».
Команда Гриффита из Университета Аризоны сравнила свои результаты с прошлыми исследованиями Титана. Довольные техникой и результатами, команда теперь планирует исследовать метановые моря на полюсах Титана.
Афанасиос Карагиотас и Теони Шаламберидзе
Может ли жизнь существовать в метановых морях Титана?
Это то, над чем работает Университет Иллинойса в Чикаго, используя пятилетний грант в размере 1,1 миллиона долларов от Института астробиологии НАСА. Считается, что океан Титана, который находится под толстым слоем льда, имеет благоприятные условия для жизни, хотя жизнь должна существовать в чрезвычайно суровых условиях. «Необходимые химические строительные блоки для жизни присутствуют в атмосфере, но поверхность Титана совершенно негостеприимна для жизни, какой мы ее знаем, из-за ее чрезвычайно низкой температуры и отсутствия жидкой воды», — сказал Фабьен Кениг, профессор наук о Земле и окружающей среде. UIC и один из главных исследователей гранта. Ученые в целом согласны с тем, что жизнь в океане Титана будет микробной (одноклеточные организмы небольшого размера).
Гетти
На что похожи озера Титана?
В северном полушарии Титана расположены небольшие жидкие озера, что делает его единственным местом в Солнечной системе, кроме Земли, где на поверхности есть стабильная жидкость. Однако, поскольку Титан получает около 1% солнечного света, получаемого Землей, средняя температура поверхности – −29.0 °F / −179 °C. Здесь так холодно, что этан и метан ведут себя как жидкости.
Несколько недель назад ученые узнали больше о том, как работают маленькие озера Титана. Помимо обнаружения того, что они имеют глубину более 300 футов, результаты, опубликованные 15 апреля в журнале Nature Astronomy, показывают, что эти метановые тела шириной 10 миль, по-видимому, расположены на вершинах больших холмов и плато. На Титане есть столовые горы или холмы, возвышающиеся на сотни футов над окружающим ландшафтом, с глубокими жидкими озерами наверху. «Каждый раз, когда мы делаем открытия на Титане, Титан становится все более и более загадочным», — сказал ведущий автор Марко Мастроджузеппе, исследователь радара «Кассини» в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, Калифорния.
«Каждый раз, когда мы делаем открытия на Титане, он становится все более и более загадочным.»
Ligeia Mare, показанная здесь на данных, полученных космическим кораблем НАСА Cassini, является вторым по величине… [+] известным телом жидкости на Титане, спутнике Сатурна. Он заполнен жидкими углеводородами, такими как этан и метан, и является одним из многих морей и озер, украшающих северную полярную область Титана.
NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell
На что похожи штормы на Титане?
Поскольку «Кассини» находился на Сатурне в течение 13 лет, он смог изучить Титан чуть меньше, чем целый год на Титане, который длится чуть более 29 земных лет. Используя данные Кассини, в статье, опубликованной в феврале, утверждалось, что Титан демонстрирует значительные сезонные изменения, а «полярные вихри» на северном и южном полюсах обнаруживаются во время длительных периодов темноты.
Была ли когда-нибудь миссия на Титан?
Все знают о миссии «Кассини», но часто упускают из виду то, что 14 января 2005 года она выбросила за борт небольшой зонд под названием «Гюйгенс». Он снял захватывающий фильм (выше) о своем 2,5-часовом спуске на Титан, где он приземлился в окружении округлых глыб льда. Древний Гюйгенс видел сухие береговые линии, напоминающие Землю, и обширные реки метана.
Дрон Dragonfly перемещается между исследовательскими площадками на Титане.
ДЖОНС ХОПКИНС APL
Миссия «Стрекоза» для посадки на Титан
Может ли НАСА запустить миссию для посадки на Титан? Этим летом должно быть принято решение по Dragonfly, «Titan Rotorcraft Lander», который будет конкурировать за финансирование в рамках программы «Новые рубежи» НАСА. Чтобы запуститься в 2025 году и достичь Титана в 2034 году, миссия Dragonfly продлится два года после ее прибытия. Планируется, что зонд приземлится и проведет измерения, в частности, для изучения пребиотической химии Титана. Посадочный модуль также будет представлять собой квадрокоптер/беспилотник, способный летать куда-то еще каждые 16 дней. Ученые могут одобрить такую миссию только из-за плотной атмосферы на Титане, которая не создаст проблем с плавучестью, хотя проверка безопасности каждого места посадки потребует обширных разведывательных полетов.