 |
Рассылка
|
|
|
Реклама
|
|
|
|
|
|
У Титана имеется ?модернизатор? дюн...
|
01 02/13
|
|
Просмотров: 2709
Автор:
NASA
|| Оригинальная версия»
|
|
|
|
«Братья» и «сестры» Титана должны ревностно относиться к тому, как он выглядит. В то время как большинство лун Сатурна демонстрируют свои древние лики, испещренные множеством кратеров, самая крупная луна Сатурна — Титан — может выглядеть намного моложе своего реального возраста, потому что его кратеры основательно сглажены. Дюны, образованные экзотическим углеводородным песком, медленно, но верно заполняют кратеры Титана, что подтверждается новым исследованием на основе наблюдений, выполненных с помощью космического аппарата НАСА «Кассини»...
|
|
На фото: На этом изображении, полученном с помощью прибора радиолокационного типа, установленного на космическом аппарате «Кассини», видны два кратера Титана: кратер Синлап (Sinlap) (слева), относительно «молодой» кратер, соотношение диаметра и глубины которого примерно такое же, как и наблюдаемое для кратеров Ганимеда, и Сой (Soi) (справа), сильно размытый кратер, глубина которого очень мала по сравнению с подобного типа кратерами, присутствующими на Ганимеде. Оба этих кратера имеют диаметр, составляющий примерно 80 км (почти 50 миль). Снимок кратера Синлап был сделан 15 февраля 2005 года. Снимок кратера Сой представляет собой монтаж двух снимков — от 21 мая 2009 года и 22 июля 2006 года.
«Поверхность большинства спутников Сатурна — «братьев» и «сестер» Титана — испещрена бесчисленным множеством кратеров. А вот на поверхности Титана мы пока что обнаружили всего лишь около 60 кратеров, изучив 50 % его поверхности на изображениях высокого разрешения, — отмечает Кэтрин Нейш (Catherine Neish), участница группы радиолокационных исследований с использованием телескопа «Кассини» (Cassini), которая базируется на территории Центра космических полетов имени Годдарда, НАСА, в Гринбелете, штат Мэриленд. — Возможно, на Титане гораздо больше кратеров, но они не видны из космоса, так как сильно размыты или выветрены. Обычно мы определяем возраст планеты, изучая ее поверхность и подсчитывая количество кратеров на ней (чем больше кратеров обнаруживается, тем старше планета). Но если там происходят такие процессы, как русловая (потоковая) эрозия или перемещение подвижных песчаных дюн, в результате которых заполняются кратеры, то, возможно, поверхность на самом деле намного старше, чем она выглядит».
«Это исследование является первой попыткой количественно оценить степень воздействия погоды на Титане на рельеф его поверхности», — уточняет Нейш.
Титан — это единственная из лун Солнечной системы, которая окружена плотной атмосферой, и единственный небесный объект помимо Земли, о котором известно, что на его поверхности имеются озера и моря. Однако в условиях леденящих температур, царствующих на поверхности Титана, которые составляют около минус 290 градусов по Фаренгейту (или 94 градусов Кельвина), дождь, падающий с небес, увы, не является привычной для нашего понимания водой: вместо воды на поверхность Титана выливаются потоки жидкого метана и этана, которые в земных условиях встречаются обычно в газообразной форме.
Нейш и ее команда сделали открытие, сравнивая кратеры на поверхности Титана с кратерами на поверхности луны Юпитера — Ганимеда. Ганимед — это гигантская луна, поверхность которой покрывает корка водного льда, подобно Титану, поэтому кратеры на обеих этих лунах должны иметь подобную форму. Однако на Ганимеде почти нет атмосферы, и, следовательно, отсутствуют ветры и дожди, способные выветривать и размывать его поверхность.
«Мы обнаружили, что кратеры на Титане в среднем на сотни ярдов (метров) менее глубокие, чем кратеры такого же диаметра на Ганимеде, что наводит на мысль о том, что некий процесс на Титане заполняет его кратеры», — отмечает Нейш, которая является ведущим автором научной статьи об этом исследовании, опубликованной в журнале Icarus («Икарус») 3 декабря 2012 года и доступной в режиме «онлайн».
Группа исследователей изучала тенденцию изменения средней глубины в зависимости от диаметра для кратеров, обнаруженных на Ганимеде, используя при этом стереоизображения, полученные с помощью космического аппарата НАСА «Галилео» (Galileo). Аналогичную тенденцию для кратеров, выявленных на Титане, рассчитали с учетом глубин кратеров, которые были определены при анализе данных изображений, полученных с помощью радиолокационного прибора, установленного на телескопе «Кассини».
Атмосфера Титана в основном состоит из азота и очень небольших количеств метана и других сложных молекул, в состав которых входят водород и углерод (углеводородов). Что является источником метана на Титане — остается загадкой, поскольку метан в атмосфере Титана распадается под действием солнечных лучей за относительно короткие промежутки времени. Фрагменты молекул метана затем объединяются в более сложные углеводороды в верхнем слое атмосферы, образуя густой оранжевый смог, скрывающий поверхность Титана из виду. Некоторая часть более крупных частиц через какое-то время выпадает на поверхность в виде дождя, где они, по всей видимости, связываются, образуя песок.
«Поскольку песок, по-видимому, образуется из атмосферного метана, то в атмосфере Титана метан должен был присутствовать по меньшей мере несколько миллионов лет, чтобы заполнить кратеры до того уровня, который мы можем сейчас наблюдать», — говорит Нейш. Однако, по оценкам исследователей, текущие поступления метана на Титане должны были исчезнуть (распасться) за десятки миллионов лет под действием солнечных лучей, поэтому либо на Титане в прошлом было намного больше метана, либо запасы метана каким-то образом пополняются.
Члены группы исследователей высказывают предположение, что возможно участие других процессов в заполнении кратеров на Титане: например, эрозии, обусловленной потоками жидкого метана и этана. Однако этот тип воздействия атмосферных факторов имеет тенденцию заполнять кратер сначала быстро, а затем более медленно, поскольку края кратера теряют свою первоначальную форму (стираются) и становятся менее крутыми и более сглаженными. Если бы жидкостная (потоковая) эрозия была основной причиной заполнения кратеров, тогда группа исследователей должна была обнаружить на Титане множество кратеров, заполненных частично. «Однако это не так, — говорит Нэйш. — Вместо этого мы обнаруживаем кратеры на всех стадиях заполнения: одни, которые только начали заполняться, другие, которые находятся на полпути к заполнению, и кратеры, которые почти полностью заполнены. Это наводит на мысль об участии иного процесса, такого как перенос дюнного (подвижного) песка, который заполняет кратеры и таким "ненавязчивым" способом делает себе постоянную рекламу».
Все твердые материалы, находящиеся под воздействием (механических) напряжений, с течением времени претерпевают очень медленное движение. Этот процесс называют вязким течением, он подобен тому, что происходит, когда кто-нибудь зачерпывает большую порцию сливок из бочонка со свежеприготовленными взбитыми сливками: сливки медленно стекают в образовавшуюся лунку, заполняя ее, и делают более пологой и сглаженной ее поверхность. Кратеры, обнаруживаемые на покрытых ледяной коркой спутниках, имеют тенденцию со временем становиться менее глубокими, поскольку для льда характерно вязкое течение, поэтому вполне вероятно, что некоторые неглубокие кратеры на Титане просто намного старше или испытали на своем жизненном веку более высокотемпературное (тепловое) течение, чем молодые кратеры подобных размеров на Ганимеде, изучаемые в данной работе.
Однако ледяная корка на поверхности Титана представляет собой по большей части водный лед, а в условиях экстремально низких температур на поверхности Титана лед, как считает группа исследователей, не мог проявлять такую большую текучесть, которая могла объяснить столь существенную разницу в глубине в сравнении с кратерами Ганимеда. Кроме того, как и в случае с потоковой (русловой) эрозией, изменение формы, обусловленное вязким течением, имеет тенденцию происходить сначала быстро, а затем более медленно, когда материал выравнивается, поэтому можно было бы ожидать на Титане обнаружения множества частично заполненных кратеров, если бы рельеф его поверхности так легко изменялся под воздействием вязкого течения.
Всякий раз, когда космический аппарат «Кассини» пролетает над Титаном в ходе своей многолетней миссии, связанной с изучением Сатурна и его лун, установленный на нем радиолокационный прибор снимает определенный участок поверхности, методично создавая карту поверхности Титана. На сегодняшний день получены данные в виде последовательных фототопографических снимков, охватывающих приблизительно 50 % поверхности Титана. Все кратеры, размеры которых изучены и определены группой исследователей, расположены в пределах примерно 30 градусов от экватора, то есть в относительно сухом районе Титана.
«Однако присутствие жидкостей на поверхности и в ближайших пластах, залегающих под поверхностью, также может способствовать экстенсивному изменению формы кратеров, как это наблюдается на Земле, — отмечает Нейш. — В случае Титана жидкие среды представлены углеводородами либо в виде влажных отложений (например, таких, как отложения, наблюдаемые в месте посадки "Гюйгенса", зонда для исследования атмосферы Титана), либо в виде мелководной морской среды (например, озер, наблюдаемых на северном и южном полюсах). Кратеры, сформировавшиеся в подобных условиях окружающей среды на Земле, не отличаются каким-либо примечательным рельефом поверхности, у них также нет приподнятого (намывного) края, так как влажные отложения резко опадают в кратер. Возможно, отсутствие характерного рельефа, связанного с воздействием направленных морских ударов, сможет объяснить относительную редкость "ударных" кратеров в районе полюсов Титана. Если приполярные области Титана насыщены жидкими углеводородами, то у кратеров, сформировавшихся в этих районах, могут отсутствовать какие-либо отличительные топографические признаки».
Группа полагает, что изложенные соображения являются хорошим основанием для проведения более глубоких исследований, однако, с учетом уже имеющихся на сегодняшний день данных, наблюдаемое различие в глубине кратеров Титана и Ганимеда лучше всего можно объяснить процессом заполнения кратеров дюнным песком, перемещаемым ветрами, хотя русловая (потоковая) эрозия и вязкое течение могли также внести свою лепту в изменение формы кратеров Титана.
Миссией НАСА «Кассини» руководит Лаборатория реактивного движения (JPL), НАСА, в Пасадене, штат Калифорния; Научную программу НАСА возглавляет Международное объединение (консорциум) университетов в Ок-Ридже, финансировавшее проведение научных исследований.
Миссия «Кассини-Гюйгенс» — совместный проект НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства (ASI). Лаборатория реактивного движения (JPL), являющаяся подразделение Калифорнийского технологического института в Пасадене, руководит миссией от имени Управления научных программ НАСА, Вашингтон. Орбитальная станция «Кассини» была спроектирована, разработана и собрана в JPL. Радиолокационный прибор построен JPL и Итальянским космическим агентством в тесном сотрудничестве с участниками группы из США и некоторых стран Европы.
|
 |
Читать другие Статьи на данную тему
|
Комментарии посетителей
| 02.02.2013 |
San_Lex |
| о СС статьи самые интересные |
|
|
|
|
|
|
Следуйте за нами!
|
|
Установите виджет
|
Новости NASA на русском
Новости о космосе. Все что происходит на звездах, планетах, спутниках и на земле от NASA на русском.
 |
|
|
|
|
|
12.02.2015
Ученые из числа рядовых Интернет- пользователей помогают астрономам искать загадочные объекты в космосе
Иногда необходимо отправиться в деревню, чтобы обнаружить новые необычные объекты в космосе. Добровольцы, внимательно изучающие десятки тысяч звездных снимков, сделанных космическим телескопом НАСА ?Спитцер?, в рамках Интернет - проекта ?Млечный Путь?, недавно натолкнулись на новый класс необычных объектов, которые до этого, по большей части, не были удостоены внимания астрономов, речь идет о желтых шарах. Характерные структуры округлой формы, на самом деле, не являются желтыми ? они просто так выглядят в выделенном цвете на снимках, сделанных телескопом ?Спитцер? в инфракрасном диапазоне.
|
|
|
|
E-mail
Карта сайта
В избранное
Статьи по астрономии
