Форма кратеров помогает узнать больше о ледяном «панцире» Титана
Команда британских ученых придумала, как оценить истинную толщину ледяных «доспехов» Титана. Достаточно просто провести компьютерное моделирование метеоритных ударов по спутнику Сатурна, а затем сравнить полученные результаты с реальными кратерами. В итоге им удалось сделать немного понятнее внутреннюю структуру этой луны, хотя нельзя сказать, что моделирование было простым.
Как известно, Титан является крупнейшей луной в нашей Солнечной системе (по своему диаметру он больше Меркурия, пусть и значительно легче). Но это не единственное, что делает его уникальным. Прежде всего, это единственное известное космическое тело, кроме Земли, на поверхности которого может стабильно существовать жидкость — пусть это и метано-этановый коктейль, а не вода. Этим Титан обязан своей особо плотной и тяжелой атмосфере. Но самое интересное скрывается не на поверхности, а в его недрах.
Предполагается, что внутри Титана существует огромный подповерхностный океан, скрытый ледяным покровом. Там даже может существовать жизнь (хотя пока неизвестно, в каком объеме — возможно, она растворена там в «гомеопатических» дозах). Но какова толщина «защитного панциря»?
Пока что ученые оценивали ее довольно приблизительно, но исследователи из Имперского колледжа Лондона нашли способ уточнить существующие прикидки. В этом им помог метод, уже завоевавший заслуженную популярность — компьютерное моделирование. Для симуляции столкновений Титана с мелкими (и не очень) астероидами использовался специальный гидродинамический код — разработанный как раз для таких случаев и применявшийся до этого к Луне, Марсу и другим космическим телам. В данном исследовании компьютерные «метеориты» имели достигали 2, 5 и 10 километров в поперечнике, а вертикальные скорости столкновения в каждом случае составляли 10,5 км/с.
Кроме того, необходимо было включить в модели параметры прочности водяного льда и гидрата метана (в том числе в экстремальных условиях). В результате британцам удалось добиться погрешности в размерах кратеров, равной всего 15%. Но все смоделированные ими впадины неожиданно оказались заметно глубже, чем фактически найденные на Титане. Причем именно лед показал наихудшую устойчивость к ударам: разница с реальными впадинами составила больше километра глубины.
А наилучшую совместимость с реальными условиями на спутнике Сатурна показали модели, в которых 10-километровые астероиды врезались в клатрат метана. Это супрамолекулярное кристаллическое соединение, в котором молекулы CH4 заключены в водяную «решетку».
Именно с его участием образуются кратеры с выраженными центральными пиками и острыми краями. Исходя из этого, ученые предложили следующую схему покровов Титана, напоминающую слоеный пирог: 10 километров гидрата метана, затем пять километров холодного льда, и затем более теплый лед — с температурой 256,5 К. Истинность такой модели скоро сможет подтвердить или опровергнуть американская «Стрекоза».
