29.08.2013

Титан продолжает удивлять

У спутника Сатурна может быть жёсткая оболочка с глубокими корнями.

Анализ данных о силе тяжести и топографии спутника Сатурна Титана, полученных космическим аппаратом «Кассини», показал, что внешняя оболочка ледяной луны не так проста, как казалось. Учёные предполагают, что она может быть жёсткой, а некие некрупные особенности рельефа на поверхности могут быть связаны с ледяными «корнями», уходящими далеко в нижележащий океан.

Исследование проводилось под руководством планетологов Дугласа Хемингуэя и Фрэнсиса Ниммо из Калифорнийского университета в Санта-Крусе (США). Внимание специалистов привлекла нелогичная корреляция между силой тяжести и топографией. «Обычно, если вы летите над горой, имеет смысл ожидать увеличения силы тяжести из-за дополнительной массы горы, — поясняет г-н Ниммо. — А на Титане в такой ситуации сила тяжести снижается. Это очень странно».

Возможно, дело в том, что каждая выпуклость на поверхности Титана компенсируется глубоким «корнем», который настолько велик, что снимает гравитационный эффект рельефа на поверхности. Вероятно, это что-то вроде айсбергов, основная часть которых расположена ниже ледяного панциря в подлёдном океане. Поскольку плотность льда меньше плотности воды, «Кассини» обнаружил снижение силы тяжести там, где существуют крупные куски льда.

«Представьте себе большой пляжный мяч, который погружён в воду под ледниковым щитом, — поясняет г-н Хемингуэй. — Удержать его там можно только в том случае, когда ледяной покров достаточно силён. Если корни под ледяной оболочкой действительно есть, у оболочки Титана должен быть очень толстый и жёсткий слой».

Исследователи подсчитали, что в этой модели толщина такого слоя должна составлять не менее 40 км. Они также обнаружили, что необходимы сотни метров поверхностной эрозии и осаждения для объяснения наблюдаемого дисбаланса между большими корнями и малыми выпуклостями на поверхности. Аналогичную оценку давали предыдущие геоморфологические расчёты эрозии кратеров и других топографических особенностей Титана.

В таком случае на Титане, скорее всего, нет или почти нет ледяных вулканов, с помощью которых ряд учёных попытался объяснить наблюдаемые особенности поверхности спутника. Они также предполагают, что конвекция или тектоника плит не перерабатывают ледяную оболочку Титана, как это происходит с геологически активной земной корой. «Она сидит на одном месте, погода и эрозия воздействуют на неё, перемещая материал туда-сюда и перекладывая отложения, — говорит г-н Ниммо. — Если "выключить" тектонику плит, поверхность Земли была бы такой же».

Авторы не могут утверждать определённо, откуда взялись глубокие корни Титана. Эксцентрическая орбита спутника вокруг Сатурна приводит к приливно-отливным движениям поверхности луны, в результате чего образуется тепло, теоретически приводящее к вариациям толщины ледяной оболочки. Возможно, причина именно в этом.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Дмитрий Целиков

Источники:

1. compulenta.computerra.ru