Это составное изображение показывает инфракрасный вид на Лунный Титан Сатурна из космического корабля Кассини в НАСА, приобретенном во время миссии «Т-114».
Для ученых, которые хотят узнать о геологической истории планеты, реки Дельты — отличное место для начала. Дельты собирают осадок с большой территории в одно место, которое можно изучить, чтобы выявить климат и тектонические истории или признаки прошлой жизни. Вот почему НАСА отправило свою последнюю Марс Ровер в Джезеро Кратер, где проживает видная и хорошо сохранившаяся дельта.
И именно поэтому ученые -планеты также заинтересованы в поиске Deltas на Луне Сатурна. Титан является единственным планетарным телом в солнечной системе, помимо Земли, в которой жидкость в настоящее время протекает по своей поверхности, поэтому его дельты могут быть научным сокровищницей.
Одна проблема: Титан, по -видимому, в значительной степени лишен Deltas, обнаруживает новое исследование, несмотря на его большие реки жидкого метана и этана.
«Это довольно разочаровывает как геоморфолог, потому что Дельты должны сохранить так много истории Титана», — сказал Сэм Берч, доцент кафедры земли, экологических и планетных наук Университета Брауна, который руководил работой.
Но отсутствие Deltas поднимает множество новых вопросов.
«Мы считаем само собой разумеющимся, что если у вас есть реки и отложения, вы получаете Deltas», — сказал Берч. «Но Титан странный. Это игровая площадка для изучения процессов, которые, как мы думали, мы поняли».
Титан является крупнейшим из 274 сатурна, подтвержденных. Его толстая атмосфера азота и метана приводит к множеству особенностей климата и погоды. У Титана есть облака, ветер и дождь, а также реки, озера и моря. Но вместо воды жидкие тела Титана содержат метан и этан, которые представляют собой жидкость при холодной температуре поверхности Титана.
Ученые узнали о жидких телах Титана, когда космический корабль Кассини пролетел в 2006 году. Вглядываясь в толстую атмосферу Титана с радаром синтетической апертуры Кассини (SAR), космический корабль выявил каналы пауки и большие плоские области, соответствующие большим телам жидкости.
Тем не менее, в значительной степени отсутствовали изображения Cassini's SAR, были Deltas — даже во рту больших рек. Однако не ясно, действительно ли Deltas отсутствовали, или они просто не отображались в данных SAR Кассини. На этот вопрос Берч и его коллеги пытались ответить этим новым исследованием, опубликованным в журнале геофизических исследований: планеты.
Земля, как видно на радаре Кассини. Чтобы понять, какие рельефы на Титане можно было увидеть на радаре Кассини, исследователи смотрели на известные рельефы земли с точки зрения Кассини. Нижнее изображение — то, как побережье залива США смотрело бы на Кассини. Кредит: Birch Lab / Brown University
Проблема с данными Cassini SAR заключается в том, что мелкий жидкий метатан в значительной степени прозрачен на любых изображениях. Таким образом, в то время как изображения SAR могли видеть широкие моря и речные каналы, труднее с уверенностью разглядеть прибрежные черты, потому что трудно увидеть, где заканчивается побережье и где начинается морский пол.
Для исследования Березовая разработала численную модель, чтобы имитировать то, что SAR Кассини увидит, если бы он посмотрел на ландшафтные ученые хорошо понимать: Земля. В модели вода в реках Земли и океаны была заменена метановой жидкостью Титана, которая обладает различными радарными поглощающими свойствами по сравнению с водой.
«Мы в основном сделали синтетические изображения SAR Земли, которые принимают свойства жидкости Титана вместо Земли», — сказал Берч. «Как только мы увидим изображения SAR ландшафта, мы очень хорошо знаем, мы можем вернуться в Титан и немного лучше понять, на что мы смотрим».
Исследование показало, что синтетические изображения SAR Земли явно разрешили крупные дельты и многие другие крупные прибрежные ландшафты.
Откройте для себя последние в науке, технологии и пространстве с более чем 100 000 подписчиков, которые полагаются на Phys.org для Daily Insights. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получите обновления о прорывах, инновациях и исследованиях, которые имеют значение — ежедневно или еженедельно.
«Если в устье реки Миссисипи есть дельт, мы должны увидеть это», — сказал Берч. «Если существуют большие барьерные острова и подобные прибрежные пейзажи, как те, которые мы видим вдоль побережья залива США, мы сможем их увидеть».
Но когда Берч и его коллеги расчесывали изображения Титана в свете своего нового анализа, они появились в основном пустыми. Помимо двух вероятных дельт возле Южного полюса Титана, остальные реки Луны были полностью без дельты. Исследователи обнаружили, что только около 1,3% больших рек Титана, которые заканчиваются на береговых линиях, имеют Deltas. На земле, напротив, почти каждая река схожного размера имеет дельту.
Не совсем ясно, почему Титан обычно не хватает Дельт, говорит Берч. Свойства жидкости рек Титана должны сделать их вполне способными носить и осадить отложения. Исследователи могут быть, что уровень моря на росте и падении на Титане так быстро настолько быстро, что дельты размазываются по ландшафту быстрее, чем они могут быть построены в одном месте. Ветры и приливные течения вдоль побережья Титана также могут играть одинаково большую роль в предотвращении формирования дельты.
И отсутствующие Дельты — не единственная загадка, поднятая новым исследованием. Новый анализ данных Cassini SAR о побережьях Титана выявил ямы неизвестного происхождения глубоко в озерах и морях. Исследование также обнаружило глубокие каналы на этажах морей, которые, кажется, были вырезаны речными потоками, но неясно, как они туда попали.
По словам Берча, все эти сюрпризы потребуют дополнительных исследований, чтобы полностью понять.
«Это действительно не то, что мы ожидали», — сказал Берч. «Но Титан делает это много с нами. Я думаю, что это то, что делает его таким увлекательным местом для изучения».
Информация от: Университетом Брауна
