Озёра на Титане могут быть воронками гигантских взрывов

Художественное изображение озера Winnipeg Lacus, окружённого кольцевой возвышенностью.

Иллюстрация NASA/JPL-Caltech.

Несколько лет назад астрономы обнаружили на спутнике Сатурна Титане озёра странной формы. Теперь учёные выдвинули интригующую версию их происхождения: "водоёмы" могли образоваться в результате мощных взрывов.

Подробности описаны в научной статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.

Напомним, что Титан – единственное тело в Солнечной системе, кроме Земли, на поверхности которого устойчиво существует жидкость. Но это не вода. На небесном теле настолько холодно, что моря и озёра спутника заполнены жидким метаном и этаном.

Как образовались эти озёра? Большинство специалистов полагает, что виной всему карстовые процессы (растворение пород в жидкости). Так возникли многие водоёмы на Земле.

Однако несколько лет назад исследователи обнаружили на Титане озёра с приподнятыми краями. Круглые "метаноёмы" диаметром в десятки километров окружены валами высотой в десятки и сотни метров. Примером может служить озеро Winnipeg Lacus. Кольцо вокруг него достигает высоты 300 метров, тогда как глубина самого озера лишь около 100 метров.

Такую геометрию нельзя объяснить карстовыми явлениями. Когда часть грунта растворяется в жидкости, образуется впадина, но никак не возвышенность.

В новом исследовании астрономы использовали радиолокационные данные, полученные во время последнего сближения аппарата "Кассини" с Титаном. Это позволило учёным более подробно изучить форму аномальных озёр и окончательно убедиться, что карстовая модель в этом случае не работает.

"Обод возвышается [над уровнем местности], а карстовый процесс работает противоположным образом, – поясняет первый автор статьи Джузеппе Митри (Giuseppe Mitri) из Университета д'Аннунцио, Италия. – Мы не нашли никакого объяснения [такой формы], подходящего для бассейна карстового озера. В действительности, морфология больше соответствовала взрывному кратеру, где обод образован материалом, вытолкнутым из внутренней части кратера. Это совершенно другой процесс".

Но что могло взрываться с такой силой на спутнике Сатурна? У астрономов есть версия, что речь идёт о так называемых паровых взрывах.

Такое явление происходит, когда большое количество жидкости (или твёрдого вещества) мгновенно обращается в пар. Этот горячий газ создаёт огромное давление, способное буквально разорвать изнутри любую полость, в которую была заключена испарившаяся субстанция.

На Земле подобное случается, когда грунтовые воды внезапно вступают в контакт с горячей магмой. И, кстати, при этом образуются кратеры, чрезвычайно похожие на необычные озёра Титана.

Что же могло обращаться в пар на луне Сатурна, холодной, как сердце бывшей? Авторы полагают, что это азот.

На самом деле Титан вовсе не так холоден, как мог бы быть. Метан в его атмосфере играет роль парникового газа, задерживая инфракрасное излучение поверхности и не давая ему уносить тепло в космос.

Однако учёные считают, что в прошлом Титана были периоды, когда он был беден газообразным метаном. Это вещество выбрасывается в атмосферу с поверхности и одновременно разрушается солнечным светом. Два этих процесса приводят к тому, что содержание метана в газовой оболочке спутника колеблется.

Когда в атмосфере мало метана, становится по-настоящему холодно. Атмосфера почти полностью состоит из азота. Частично он обращается в жидкость, скапливаясь в грунте. Зато при потеплении такие "месторождения" способны быстро обратиться обратно в газ, устроив паровой взрыв. По расчётам команды, энергии при этом выделяется вполне достаточно, чтобы образовать подходящую воронку.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, что моря Титана сообщаются друг с другом под землёй.