«Волшебные острова» Титана, скорее всего, представляют собой сотовые углеводородные айсберги, показало исследование

Новое исследование показало, что «волшебные острова» Титана, скорее всего, представляют собой плавающие куски пористых, замороженных органических твердых веществ, основанные на предыдущих работах, предполагающих, что это были газовые пузыри. Исследование было опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.

Туманно-оранжевая атмосфера, на 50% толще земной и богатая метаном и другими углеродными или органическими молекулами, покрывает самый большой спутник Сатурна, Титан. Его поверхность покрыта темными дюнами из органического материала и морями жидкого метана и этана. Еще более странными являются то, что на радиолокационных изображениях выглядит как смещающиеся яркие пятна на поверхности моря, которые могут длиться от нескольких часов до нескольких недель и более.

Ученые впервые заметили эти эфемерные «волшебные острова» в 2014 году во время миссии «Кассини-Гюйгенс» и с тех пор пытаются выяснить, что они из себя представляют. Предыдущие исследования показали, что это могут быть фантомные острова, созданные волнами, или настоящие острова, состоящие из взвешенных твердых веществ, плавающих твердых тел или пузырьков газообразного азота.

Синьтин Юй, планетолог и ведущий автор нового исследования, задался вопросом, может ли более пристальный взгляд на взаимосвязь между атмосферой Титана, жидкими озерами и твердыми материалами, отложившимися на поверхности Луны, выявить причину образования этих загадочных островов.

«Я хотел выяснить, могут ли волшебные острова на самом деле быть органикой, плавающей на поверхности, подобно пемзе, которая может плавать в воде здесь, на Земле, прежде чем окончательно затонуть», — сказал Ю.

Странный мир органики

Верхняя атмосфера Титана насыщена разнообразными органическими молекулами. Молекулы могут слипаться, замерзать и падать на поверхность Луны, в том числе в ее устрашающе гладкие реки и озера жидкого метана и этана с волнами высотой всего несколько миллиметров.

Ю и ее команду интересовала судьба этих органических сгустков после достижения углеводородных озер Титана. Будут ли они тонуть или плавать?

Чтобы найти ответ, команда сначала исследовала, будут ли органические твердые вещества Титана просто растворяться в метановых озерах Луны. Поскольку озера уже насыщены органическими частицами, команда определила, что падающие твердые частицы не растворяются, когда достигают жидкости.

«Чтобы мы могли увидеть волшебные острова, они не могут просто плавать на секунду, а затем тонуть», — сказал Ю. «Им придется плавать какое-то время, но и не вечно».

Озера и моря Титана состоят в основном из метана и этана, оба из которых имеют низкое поверхностное натяжение, что затрудняет плавание твердых тел. Модели предполагали, что большинство замороженных твердых веществ были слишком плотными, а поверхностное натяжение слишком низким, чтобы создать волшебные острова Титана, если только комки не были пористыми, как швейцарский сыр.

Исследователи обнаружили, что если бы ледяные комки были достаточно большими и имели правильное соотношение отверстий и узких трубок, жидкий метан мог бы просачиваться внутрь достаточно медленно, чтобы комки могли задерживаться на поверхности.

Моделирование Ю показало, что отдельные комки, вероятно, слишком малы, чтобы плавать сами по себе. Но если у берега скопится достаточное количество комков, более крупные куски могут отколоться и уплыть, подобно тому, как ледники откалываются на Земле. Благодаря сочетанию большего размера и правильной пористости эти органические ледники могли бы объяснить феномен волшебного острова.

Помимо волшебных островов, необычную гладкость жидких тел можно объяснить тонким слоем замороженных твердых веществ, покрывающим моря и озера Титана. Таким образом, результаты этого исследования могут объяснить две загадки Титана.

Информация от: Американским геофизическим союзом.