Вчені розповіли, чим озера на супутнику Сатурна схожі на земні

30 вересня 2020, 13:24

Озера на супутнику Сатурна Титані, які складаються з метану, етану і азоту, а не води, все ж утворюють шари, так само, як і озера на Землі.

Однак в той час, як озера на Землі стратифікуються (діляться на шари) в залежності від температури, озера Титана стратифікуються виключно через дивні хімічні взаємодії між поверхневими рідинами і атмосферою.

Відео дня

Розподіл водойми на шари виникає, коли різні частини озера мають різну щільність, при цьому менш щільний шар плаває поверх більш щільного. На Землі озера в помірному кліматі влітку часто розшаровуються, оскільки Сонце нагріває поверхню озера, змушуючи цю воду розширюватися і ставати менш щільною, утворюючи шар теплої води, який буквально плаває по більш холодній воді внизу.

Ця стратифікація, обумовлена ​​щільністю, може мати місце і на Титані; однак це відбувається через кількість атмосферного азоту, яке можуть розчиняти поверхневі рідини Титана, а не через нагрівання і розширення рідин.

«Озера на Титані - це більше, ніж просто калюжі зрідженого природного газу, це динамічні місця, в яких відбуваються складні фізичні процеси. Вони можуть розшаровуватися, перевертатися і, можливо, вивергатися», — сказав співробітник Інституту планетних наук Джордан Штеклофф, провідний автор роботи «Динаміка стратифікації озер Титана за допомогою випаровування метану».

Оскільки рідкий метан менш щільний, ніж рідкий етан, довгий час вважалося, що метан Титана зазвичай плаває над рідким етаном. Однак, якщо врахувати спорідненість метану до атмосферного азоту, метан може розчиняти досить азоту при низьких температурах, щоб стати більш щільним, ніж етан.

Штеклофф і його дослідницька група зрозуміли, що така поведінка за своєю природою буде приводити до поділу озера на шари при температурах усього на кілька градусів нижче, ніж зазвичай спостерігається на Титані.

«Ми зосередилися на невеликих неглибоких озерах, які наповнюються після дощу на Титані, і виявили, що при низькій температурі випаровування метану з поверхні може витісняти розчинений азот, який є важким», — сказав Штеклофф.

Незважаючи на холодну температуру поверхні близько 90 кельвінів (-183 за Цельсієм), здатність Титана витримувати дощ, річки і озера, природно, вимагає порівняння з нашою рідною планетою.

«Земля — ​​найбільш схожа на Титан планета з відомих. Як і на Титані, на Землі є динамічні озера. На обох активні схожі процеси, що показує, що складною поведінкою поверхневих рідин можна керувати за допомогою декількох простих правил і процесів», — сказав Штеклофф.

Раніше НВ писав, що астрономи підрахували: зовнішня міграція Титана від Сатурна відбувається приблизно в 100 разів швидше, ніж передбачалося раніше.

Це говорить про те, що супутник сформувався набагато ближче до планети під час народження Сонячної системи 4,5 млрд років тому і за минулі роки мігрував на відстань близько 1,2 млн км від планети.

«Більшість попередніх робіт передбачали, що такі супутники, як Титан або супутник Юпітера Каллісто, утворилися на орбітальній відстані, аналогічному тому, де ми їх бачимо зараз. Це означає, що система супутників Сатурна і, можливо, кільця сформувалися і розвивалися більш динамічно, ніж вважалося раніше», — пояснив теоретик-астрофізик Джим Фуллер з Каліфорнійського технологічного інституту.

Поступове видалення супутника від центральної планети — давно описане вченими явище. Воно спостерігається і в парі Земля — ​​Місяць. Пов’язано це явище з тим, що гравітація супутника, хоч би якою малою вона не була, викликає приливні явища на центральній планеті.

poster
Підписатись на щоденну email-розсилку
матеріалів розділу Техно
Розсилка про те як технології змінють світ
Щопонеділка

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X