Органические соединения «варятся» на Титане

Новое исследование Юго-Западного научно-исследовательского института (США) раскрывает одну из величайших загадок Титана: происхождение его густой, богатой азотом атмосферы. Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, утверждает, что одним из ключей к таинственной атмосфере Титана является «приготовление» органического материала в глубинах спутника.

«Титан – очень интересная луна, потому что у него очень плотная атмосфера, что делает его уникальным среди спутников в нашей Солнечной системе. Это также единственное тело, кроме Земли, которое имеет большое количество жидкости на поверхности. Однако в его случае это не вода, а жидкие углеводороды. Без сомнения, на Титане происходит много органических реакций, поэтому он неоспоримо любопытен», – рассказывает доктор Келли Миллер, научный сотрудник отдела космической науки и техники и ведущий автор исследования.

Атмосфера самой большой луны Сатурна чрезвычайно плотная, даже толще, чем атмосфера Земли, и состоит в основном из азота. Поскольку Титан – единственная луна в Солнечной системе с существенной атмосферой, ученые долго задавались вопросом о ее источнике.

Основная теория заключалась в том, что аммиачный лед, прибывший на кометах, путем фотохимии превращался в азот, поступающий в атмосферу спутника. И хотя этот процесс действительно может вносить значительный вклад в газовую оболочку Титана, он не объясняет присутствие сложной органики.

Странным аспектом атмосферы луны является то, что она также содержит около 5 процентов метана, быстрые (по астрофизическим меркам) реакции которого образуют органику, постепенно выпадающую на поверхность. В результате атмосферный метан должен либо непрерывно пополняться каким-то образом, либо текущий период времени является для Титана уникальной эпохой.

Проведенное исследование опиралось на данные космического аппарата «Rosetta» Европейского космического агентства о далекой комете 67P/Чурюмова-Герасименко, совершившего удивительное открытие, что она состоит примерно наполовину изо льда, на четверть из камня и еще на четверть из органического материала.

Водяной лед на комете Чурюмова-Герасименко. Copyright ESA/Rosetta/NavCam

Чтобы изучить тайну Титана, Келли Миллер объединила существующие данные об органическом материале, найденном в метеоритах, с предыдущими тепловыми моделями недр спутника Сатурна, чтобы оценить, сколько газообразного материала могло быть произведено в глубинах и сопоставимо ли это количество с его нынешней атмосферой.

Она обнаружила, что примерно половина атмосферного азота и, возможно, весь метан могут быть результатом «приготовления» этих органических веществ из тех, что были изначально включены в Титан.

Источник: Арина Васильева/InSpace