Наблюдения, выполненные с помощью космического телескопа James Webb (JWST), привели к неожиданному открытию: на поверхности спутника Сатурна Титана и карликовой планеты Плутон была обнаружена идентичная инфракрасная сигнатура неизвестного происхождения. Несмотря на то что эти небесные тела сформировались в разных условиях и обладают совершенно разными характеристиками, они, по-видимому, содержат одно и то же пока не идентифицированное соединение.
Титан известен своей плотной азотно-метановой атмосферой, морями жидкого метана и активными геологическими процессами, тогда как Плутон представляет собой холодный ледяной мир с крайне разреженной атмосферой. Именно поэтому совпадение спектрального сигнала на обоих объектах стало для исследователей полной неожиданностью. По словам руководителя исследования Бруно Безара из Парижской обсерватории, обнаруженная особенность не соответствует ни одному известному веществу, представленному в существующих спектральных библиотеках.
Загадочный сигнал был зарегистрирован сразу двумя независимыми научными приборами телескопа — NIRSpec и MIRI, что практически исключает вероятность ошибки измерений. Анализ показал, что неизвестное вещество, вероятнее всего, находится именно на поверхности небесных тел, а не в атмосфере. На Титане интенсивность сигнала уменьшается по мере приближения к краю диска, что соответствует распределению поверхностного материала, а на Плутоне атмосфера слишком тонкая, чтобы объяснить наблюдаемое поглощение света.
Исследователи предполагают, что соединение образуется в атмосфере под действием солнечного ультрафиолета. Излучение расщепляет молекулы азота и метана, после чего из образовавшихся фрагментов формируются более сложные органические вещества. Со временем они оседают на поверхность, где и были обнаружены телескопом James Webb. Одним из наиболее вероятных кандидатов ученые считают неизвестные представители семейства алленов — органических соединений, спектры которых пока изучены недостаточно подробно.
В пользу этой гипотезы говорит и сравнение с другими объектами Солнечной системы. Команда изучила данные по спутнику Юпитера Ганимеду, который не обладает азотно-метановой атмосферой, и не обнаружила аналогичного спектрального сигнала. Это указывает на тесную связь загадочного вещества именно с химическими процессами, происходящими в атмосферах Титана и Плутона.
Ученые уже приступили к анализу новых наблюдений JWST, которые позволят составить подробную карту распределения загадочного вещества на поверхности Титана. Окончательно раскрыть природу неизвестного соединения, возможно, поможет миссия NASA Dragonfly, запуск которой запланирован на 2028 год. Аппарат сможет непосредственно исследовать органические вещества на поверхности спутника Сатурна и приблизить ученых к разгадке одной из самых интригующих находок космического телескопа James Webb.
