Ученые поставили под сомнение существование жидкого океана под поверхностью Титана

Идея о том, что под ледяной поверхностью Титана скрывается обширный жидкий океан, родилась в конце 2000-х годов благодаря данным космического аппарата NASA «Кассини». Ключевым доказательством стали измерения приливных сил: подобно тому как Луна вызывает приливы и отливы в земных океанах, гравитация Сатурна растягивает и сжимает Титан, создавая на поверхности перепады до 10 метров в высоту. Столь значительная деформация легко объяснялась, если предположить, что под твердой ледяной корой находится слой жидкого плещущегося океана.

Все о Сатурне: из чего состоит, сколько лететь и другие факты о «Властелине колец»

Новое исследование, проведенное специалистами из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) и опубликованное в журнале Nature, может иметь значение для понимания Титана и других ледяных спутников нашей Солнечной системы. По словам ведущего автора Флавио Петрикка, все это время было сложно согласовать с общепринятой моделью энергетический баланс спутника — то есть количество энергии, которое он получает от Солнца и излучает из-за внутреннего трения этих приливов. 

По его словам, если бы на Титане действительно был океан, спутник не излучал бы так много тепла: большая часть этой энергии уходила бы на поддержание воды в жидком состоянии, а не рассеивалась в космос. Кроме того, со временем эта энергия должна была сделать орбиту Титана более круглой, но реальность противоречит этим ожиданиям: она остается эллиптической.

Исследователи проанализировали данные «Кассини», полученные в ходе 124 облетов Титана. Оказалось, что спутник Сатурна рассеивает колоссальные 4 тераватта энергии, что достаточно для обеспечения четверти потребностей современной человеческой цивилизации. Эти наблюдения привели к гипотезе о том, что на небесном теле на самом деле нет океана.

Чтобы подтвердить свою теорию, планетологи создали модель внутреннего строения Титана с подземным океаном и без него. Лучше всего с данными наблюдений согласовалась модель, в которой у спутника нет океана и он представляет собой гигантский ледяной шар: внутри него около 500 км льда, под которым скрывается каменное ядро диаметром около 2000 км. В то же время авторы исследования допускают, что океан на Титане мог существовать в прошлом, но замерз по геологическим меркам относительно недавно — десятки или сотни миллионов лет назад.

Однако это не значит, что вода на Титане исчезла полностью. Ученые предполагают, что вместо единого океана в толще ледяной мантии могут существовать гигантские подтаявшие участки, каждый из которых может превышать объем Атлантического океана. Как ни парадоксально, такая «пятнистая» конфигурация может оказаться даже более благоприятной для зарождения жизни, чем однородный и, вероятно, сильно разбавленный глобальный океан.

Подтвердить или опровергнуть гипотезу сможет будущий аппарат NASA Dragonfly («Стрекоза»), которая отправит на поверхность Титана винтокрылый аппарат в 2034 году. Его сейсмографы смогут буквально «прослушать» недра спутника.

Какие аппараты ранее изучали Титан, из чего он состоит и какие загадки скрывает, рассказывали в материале.

Иллюстрация NASA