На спутниках Сатурна обнаружили четыре типа углекислого газа
Астрономы составили первую подробную карту распределения углекислого газа на восьми спутниках Сатурна. Оказалось, что CO2 существует там в четырех разных формах — от твердого льда до мельчайших частиц, которые переносятся кольцами планеты и оседают на лунах. Открытие позволяет пролить свет на историю всей планетной системы.
Открытие сделала группа американских ученых под руководством Майкла Брауна из Калифорнийского технологического института с помощью данных самого мощного космического телескопа «Джеймс Уэбб». Они изучили восемь из 274 спутников газового гиганта — Диону, Энцелад, Гиперион, Япет, Мимас, Фебу, Рею и Тетис.
Исследователи выделили четыре разных типа CO2 на изученных спутниках. На Дионе и Рее углекислый газ оказался «импортным» — он поступает из кольца Сатурна. Совершенно другая история оказалась у Фебы, где углекислый газ образуется из сложных органических соединений, а затем перемещается по планетной системе, оседая в темных областях Япета и Гипериона. Именно на этих двух небесных телах оказалось самое интересное открытие — углекислота оказалась надежно запертой в водяном льду на их поверхности. Таким образом, в первых трех случаях CO2 находится в свободной или слабосвязанной форме, а в четвертом — встроен в структуру льда.
Результаты получены благодаря уникальной способности «Уэбба» различать мельчайшие вариации в длинах волн поглощения CO2. Разные типы связей молекул с поверхностным материалом дают характерные спектральные отпечатки. По сути, телескоп научился определять не просто наличие газа, но и его «историю» — как и когда он оказался на каждом конкретном небесном теле.
Ученые проводят параллель с галилеевыми спутниками Юпитера. Несмотря на различия в спектральных данных, механизмы распределения углекислого газа могут быть удивительно схожими в обеих системах. Это наводит на мысль об универсальных процессах, которые происходят на ледяных лунах газовых гигантов.
Хотя CO2 сам по себе не считается однозначным признаком жизни, его распределение и формы могут многое рассказать о потенциальной обитаемости небесных тел. В случае же со спутниками Сатурна углекислый газ служит скорее «космическим археологом», сохранившим свидетельства прошлого этой системы.
Открытие продолжает серию важных находок, связанных с углеродом в Солнечной системе. За последние несколько лет ученые узнали о наличии органического углерода на спутнике Юпитера Европе и обнаружили углекислый газ в атмосферах экзопланет системы HR 8799. В дальнейшем исследователи планируют провести дополнительные исследования вещества в затемненных областях Япета и Гипериона, а также понять процессы, которые приводят к «захвату» CO2 льдом на их поверхности. Полученные данные могут перевернуть наши представления не только о спутниках Сатурна, но и о других ледяных мирах по всей галактике.
Визуализация Unsplash
Самое популярное
