Астрономы объяснили природу метановой атмосферы Титана

Астрономы выяснили, откуда на Титане берется метан. Статья исследователей появится в журнале Icarus, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Дело в том, что метан (CH₄) легко разрушается под воздействием солнечного света, поэтому для поддержания уровня этого газа в атмосфере небесного тела необходимо наличие его постоянных источников. Так, например, на Земле это живые организмы и геологические процессы (например, вулканы). В рамках новой работы ученым удалось объяснить наличие метана в атмосфере спутника Сатурна Титана.

Для этого астрономы провели изотопный анализ водорода, входящего в состав CH₄ в атмосфере небесного тела. Согласно одной из теорий, метан выделяется в результате химических реакций под поверхностью планеты с участием воды. Расчеты ученых показали, что соотношение дейтерия и протия (двух изотопов водорода с одним нейтроном и без нейтрона соответственно) в этой воде оказывается довольно специфичным. В частности, оно почти на 30 процентов ниже, чем соотношение этих же изотопов в воде Энцелада.

Учитывая, что система спутников Сатурна формировалась фактически из одного материала, это кажется маловероятным. Таким образом, более правдоподобным является следующее объяснение: метан является результатом таяния замерзших залежей этого вещества под поверхностью планеты. Проведя расчеты, ученые установили, что в этом случае соотношение изотопов хорошо согласуется с наблюдаемым. Кроме этого они выяснили, что метанового льда на Титане в настоящее время должно быть в 1200 раз больше, чем его присутствует в атмосфере спутника.

По мнению ученых, для проверки их гипотезы необходимо собрать данные об изотопном составе метана на других спутниках Сатурна. Они надеются, что этим может заняться зонд "Кассини", который в настоящее время продолжает работу в этом регионе Солнечной системы.

Совсем недавно австралийским астрономам удалось установить, каким образом у Энцелада, другого спутника Сатурна, появился жидкий океан. Для этого они построили компьютерную модель процессов, происходящих внутри него. Ключевую роль в формировании океана играет аммиак.