Международная группа ученых поставила под сомнение более ранние выводы о наличии у спутника Сатурна глобального подледного океана глубиной в сотни километров.
Хотя их возражения звучат разумно, они создают загадку: почему столь многие ледяные луны Солнечной системы имеют подледный океан, а Титан — нет? Впрочем, авторы новой работы отметили, что это не мешает ему сохранить водоемы емкостью с Атлантический океан. Они просто будут не совсем обычно распределены.
В конце нулевых годов исследователи проанализировали данные от космического зонда «Кассини», неоднократно сближавшегося со спутником Сатурна Титаном. При этом радиосигналы, шедшие от зонда к Земле, испытывали легкие временные колебания. Это указывало на неоднородности в гравитационном поле сатурнианской луны. Выявленные неоднородности типичны для зон, где есть подледный океан: его плотность отличается от лежащих выше него льдов. На этой основе, после серии расчетов, сделали вывод: под десятками километров льдов на Титане лежит океан, глубиной в сотни километров. Это создавало перспективы наличия там жизни.
Авторы новой работы, опубликованной в Nature, поставили эти вывод под сомнение сразу с двух сторон. Во-первых, по данным наблюдений Титан теряет в виде тепла, излучаемого поверхностью, почти 34 триллиона тераватт-часов в земной год, что больше годового потребления электричества земной цивилизацией. Но если бы у него был глобальный океан, потеря такого объема тепла выглядела необъяснимо: тепло у небесных тел идет от распада элементов в твердой части планеты. Если она накрыта сплошным океаном, он будет поглощать это тепло, а до поверхности его дойдет куда меньше.
Во-вторых, при глобальном подповерхностном океане Титан как небесное тело должен терять достаточно много энергии при приливном взаимодействии с Сатурном, ведь водные массы весьма отзывчивы на приливное воздействие, больше, чем просто твердый водный лед. Но если он терял бы столько энергии, его орбита быстро стала близкой к круговой. А на практике он сохранил вытянутость орбиты сравнимую с земной Луной, у которой явно нет никакого подповерхностного океана.
Исходя из этих идей, авторы работы построили модели Титана, в которых он не имел глобального подледного океана, лишь отдельные «карманы», в которых была жидкая вода, со всех сторон окруженная льдом. Теплоотдача и приливное взаимодействие спутника с Сатурном в этой модели были довольно близки к наблюдаемым, что до сих пор ни разу не удавалось для моделей, в которых у Титана был глобальный океан.
В то же время, подчеркнули ученые, это не означает снижения астробиологической привлекательности сатурнианской луны. Скорее наоборот: при глобальном океане в сотни километров давление на его дне должно быть настолько большим, чтобы там формировались экзотические формы льда, способные сохраняться даже при высоких температурах. Насколько жизнь может существовать при огромном давлении поблизости от такого льда (а это самые теплые зоны подледного океана, поскольку они ближе всего к ядру) тоже неясно.
А вот при отдельных карманах, пусть и достигающих, по расчетам, объема Атлантического океана, сотни километров глубины и соответствующее им огромно давление недостижимы. При этом по расчетам исследователей, в прошлом такой океан на Титане все же был, но относительно недавно (по геологическим меркам) начал замерзать.
Несмотря на все это, авторы прежних работ о глобальном океане на Титане не убеждены в новых выводах. Они задаются вопросом: почему подповерхностный океан, согласно данным наблюдений, есть у столь многих лун и даже карликовых планет Солнечной системы, но отсутствует именно на Титане? Чем это можно объяснить — пока действительно неясно.
Автор: Александр Березин