Планетологам из Университета Аризоны удалось заглянуть в небольшие "инфракрасные окна" в покрытой оранжевой дымкой атмосфере крупнейшей луны Сатурна Титана. Теория о том, что поверхность этого спутника полностью покрыта жидкими и твердыми органическими материалами, выпадающими со своеобразными "дождями" из атмосферы (липкой органической грязью), не подтверждается. Установлено наличие обширных областей водяного льда на поверхности Титана, что делает его похожим на Ганимед (крупнейший спутник Юпитера).

Атмосфера Титана в десять раз массивней, чем земная, и состоит прежде всего из азота и таких ядовитых веществ как метан и этан. Титан плотно окутан непрозрачной углеводородной дымкой, которая формируется в верхних слоях его стратосферы, где атмосферный метан разрушается под воздействием солнечного света. Дымка эта гораздо плотнее самого отвратительного городского смога на Земле. Она не позволила изучить Титан с помощью камер, установленных на борту автоматических станций "Пионер" (Pioneer) и "Вояджер-1" (Voyager 1), которые посетили систему Сатурна в конце 70-х и в начале 80-х годов прошлого века.

Побочные продукты разложения молекул метана солнечным ультрафиолетом вступают в реакцию с другими молекулами в атмосфере Титана, формируя органические капельки и макрочастицы, которые выпадают на поверхность луны, покрывают плотным слоем ледяной панцирь и образуют озера и океаны. Планетолог из Университета Аризоны Джонатан Лунайн (Jonathan Lunine) и его коллеги предположили, что атмосферный метан участвует на Титане в жидком цикле, подобном водному циклу в атмосфере Земли. Другая точка знения состояла в том, что метан Титана рожден в ходе геологических процессов.

Ученые постарались оценить с помощью моделирования то количество метана, что ежегодно выводится из атмосферы Титана за счет процессов фотолиза. Если атмосфера Титана существовала в течении всех 4,6 млрд лет жизни этой луны, то к нашему времени уже 800 м отложений должны были бы покрывать его поверхность. Так что можно предположить, что лед и горные породы давно покрыты этой грязью.

Другая группа планетологов во главе с Кэйтлин Гриффит (Caitlin A. Griffith) из Лаборатории лун и планет (Lunar and Planetary Laboratory) того же Университета Аризоны с 1991 года развивает и применяет технику, которая позволяет мельком увидеть поверхность этого спутника через несколько узких инфракрасных "окон" (доступные для световых волн определенной длины промежутки в очень толстых метановых зонах). Использовав Инфракрасный телескоп Великобритании (United Kingdom Infrared Telescope) и Инфракрасное устройство телескопа (Infrared Telescope Facility) NASA (оба прибора находятся на Гавайях, на вершине Мауна-Кеа), им удалось "заглянуть" в восемь таких инфракрасных окон (0,83, 0,94, 1,07, 1,28, 1,58, 2,0, 2,9 и 5,0 микрометра). После анализа коэффициента отражения поверхности пришлось заключить, что большую часть поверхности Титана покрывает все-таки водяной лед.

Новые результаты очень актуальны в связи с предстоящим посещением Титана зондом "Гюйгенс" (Huygens) в июле 2004 года (миссия NASA и ESA "Кассини" (Cassini)). Зонд спустится к поверхности Титана на парашюте, передавая при этом уникальную научную информацию. До этого времени хотелось бы получше узнать, что из себя представляет загадочная атмосфера Титана, насколько яркой или темной будет его поверхность и вычислить оптимальное время экспозиции камеры.

Источники:
Titan Reveals a Surface Dominated by Icy Bedrock - UANews.org
Titan may have an icy surface - PhysicsWeb