Титан - второй по величине спутник в Солнечной системе и единственный с плотной атмосферой. В верхних слоях этой атмосферы, насыщенной азотом и метаном, солнечное излучение вызывает образование широкого разнообразия органических молекул, некоторые из которых присутствуют и на Земле в качестве основных компонентов живых клеток.
Международная группа исследователей под руководством Рафаэля Сильвы из Института астрофизики и космических наук и Лиссабонского университета (Ciências ULisboa) впервые проанализировала солнечный свет, отраженный атмосферой Титана, и обнаружила более сотни характерных признаков, связанных с молекулами метана (CH4) в видимом диапазоне электромагнитного спектра, что открывает возможность обнаружения этих молекул в других атмосферах.
Также исследователи обнаружили возможные признаки наличия молекул триуглерода (C3), которые могут участвовать в процессах образования сложных органических молекул на Титане. Это может стать первым обнаружением триуглерода в атмосфере планетарного объекта.
Атмосфера Титана подобна химическому реактору масштаба планеты, который порождает множество сложных углеродных молекул. Среди всех известных атмосфер в Солнечной системе атмосфера Титана наиболее похожа на ту, которая, по предположениям, существовала на ранней Земле.
Метан на Земле обычно газообразный, и его присутствие может свидетельствовать о геологических и, возможно, биологических процессах. Однако метан быстро разрушается в атмосферах Земли и Титана под воздействием солнечной радиации, поэтому на Титане его необходимо постоянно пополнять из-за геологических процессов.
Исследование также привнесло новые данные о химии метана. Были обнаружены 97 новых линий поглощения метана в видимом свете, которые ранее не были идентифицированы. Знание этих характерных признаков метана поможет в идентификации новых молекул в атмосферах других планет, где анализ спектров затруднен из-за сложного химического состава.
В результате исследования команда обнаружила признаки возможного присутствия молекул триуглерода в верхних слоях атмосферы Титана. Результаты этих исследований будут полезны для будущих наблюдений атмосфер других планет, включая экзопланеты, с использованием космических телескопов, таких как JWST и миссия "Ариэль" ESA.