Титан, крупнейший спутник Сатурна, выделяется среди других объектов Солнечной системы тем, что, как и Земля, обладает жидкостями на своей поверхности. Но вместо воды на Титане текут углеводороды, такие как метан и этан. Ученые обнаружили, что циркуляция этих жидкостей напоминает водный цикл на Земле, и теперь стремятся выяснить механизмы его функционирования. Для этого они предлагают инициировать новую исследовательскую миссию, названную LOOKING GLASS (Зеркало), анонсированную на недавней Конференции по лунным и планетарным наукам 2025 года. Инициатором этой идеи является доктор Руту Парекх из Лаборатории реактивного движения NASA.
Титан — это холодный и загадочный мир с его ледяной поверхностью, плотной атмосферой и углеводородными озёрами. Атмосфера этого спутника способствует образованию сложных органических молекул, которые могут опускаться в подземные океаны, возможно участвуя в химических процессах, предшествующих появлению жизни. Исследователи знакомы с этими процессами, но пока не совсем понимают, насколько тесно они взаимосвязаны, как на Земле взаимосвязаны вода, воздух и суша. Миссия LOOKING GLASS призвана раскрыть эти взаимодействия.
Каким образом будет функционировать миссия? Космический аппарат займет низкую круговую орбиту вокруг Титана, чтобы детально изучить его поверхность, атмосферу и недра. Ученые хотят выяснить, связаны ли углеводородные озера под поверхностью сети каналов, по которым перетекает жидкость, или же их питание осуществляется исключительно осадками. Они будут исследовать формирование русел рек и дюн, а также влияние климатических изменений — как кратковременных, так и долговременных — на ветровые процессы. Также их интересует, какими факторами обусловлены изменения в ледяных облаках стратосферы и какие формы рельефа создаются реками, а какие — криовулканами. Криовулканы, выбрасывающие замерзшие вещества, могут обновлять метан в атмосфере, что также предстоит проверить. Дополнительно, модели показывают потенциальное наличие плотного ледяного слоя под океаном Титана, и его существование требует подтверждения.
Для выполнения миссии предлагается использовать четыре инструмента:
1. Инфракрасный спектрометр — определит состав поверхности, поможет отличить лед от углеводородов, изучит связь между озерами и подземными резервуарами, а также исследует криовулканы и эрозию речных русел.
2. Радар с синтетической апертурой (SAR) — создаст детальные снимки поверхности, поможет выявить подземные запасы углеводородов и разберется, как сформированы реки, вулканы и дюны.
3. Радарный высотомер — измерит высоту озер, наклон русел рек и толщину ледяной корки Титана, что позволит понять ее структуру.
4. Радиопередатчики X и Ka-диапазона — обеспечат связь с Землей и помогут измерить гравитацию, что позволит оценить глубину подземного океана.
Большая часть озер Титана сосредоточена около северного полюса, включая обширное Кракеново море. Ученые предполагают, что их расположение связано с сезонными изменениями климата, и стремятся понять, как они взаимодействуют под поверхностью.
Титан по-настоящему уникален и даже вызывает гипотезы, что там может существовать жизнь, основанная на углеводородах вместо воды, хотя такие идеи пока не получили широкого распространения. Миссия LOOKING GLASS поможет более глубоко изучить строение этого спутника и понять, какие условия природа способна создавать во вселенной. Ученые считают, что данные миссии проливают свет на загадки метанового цикла, криовулканов, органической химии и даже могут помочь раскрыть тайны происхождения жизни на Земле.
Источник: iXBT
