Титан, вращающийся вокруг Сатурна, является вторым по размеру спутником Солнечной системы. Однако при этом он имеет диаметр всего 40% земного. Так как же ему удается удерживать атмосферу, значительно плотнее той, к которой мы привыкли на нашей планете?
Атмосфера Титана
Планетологи из Юго-западного научно-исследовательского института в сотрудничестве с Научным институтом Карнеги недавно провели экспериментальное исследование, которое имело целью узнать, как спутнику, несмотря на небольшой размер, удается удерживать чрезвычайно плотную атмосферу.
Титан является вторым по размеру спутником Солнечной системы после Ганимеда. Однако его диаметр составляет лишь 40% от земного, а это означает массу, которая в сотни раз меньше, чем у нашей планеты, и гораздо более слабую силу притяжения. Последнее обычно означает, что молекулам из атмосферы космического тела надо передать меньше энергии для того, чтобы они потерялись в космическом пространстве.
Атмосфера на Титане должна быть значительно тоньше, чем на Земле. Однако на самом деле она в 1,5 раза плотнее. Газовая оболочка спутника на 5% состоит из метана и на 95% — из азота и существует при очень низких температурах.
С тех пор как в 1944 году состав атмосферы Титана был определен, ученые задаются вопросом о том, как спутнику удается ее поддерживать. Ведь, по всем расчетам, ее поддерживает в стабильном состоянии метан. А он в течение 30 млн лет должен был бы испариться, после чего азот выпал бы на поверхность спутника, как дождь или снег, и замерз бы.
Внутренний источник
Объяснение для существования такой атмосферы найдено много лет назад. Все, что нужно для ее существования — это поступление все новых и новых газов из глубин спутника. Но как именно это происходит? С этой целью и были проведены новые эксперименты.
Их условия проектировали на основе данных, полученных от миссии Cassini-Huygens с 2004 по 2017 год. Именно она подсказала, какой состав должны иметь глубины Титана. Ученые создали такие материалы и начали их нагревать до температуры от 250 до 500°С при давлении в 10 бар.
Материалы эти представляют собой сложные смеси органических соединений, и при нагревании они выделяли углекислый газ и метан. Их оказалось достаточно для поддержания атмосферы Титана в стабильном состоянии. В будущем эти данные планируют использовать при реализации миссии Dragonfly.
По материалам phys.org
