Ученые использовали данные миссии NASA "Cassini", чтобы исследовать ударные кратеры на поверхности Титана, раскрывая больше деталей, чем когда-либо прежде, о том, как развиваются кратеры и как погода влияет на изменения на поверхности гигантского спутника Сатурна.
Как и у земли Земля, у Титана толстая атмосфера, которая действует как щит от метеороидов. Между тем, эрозия и другие геологические процессы эффективно стирают кратеры, образованные осколками метеоритов, которые достигают поверхности. Результат — гораздо меньше ударов и кратеров, чем на других лунах. Несмотря на это, ударные кратеры Титана многое могут рассказать, поскольку удары вскрывают то, что находится под поверхностью, обнажая более глубокие слои почвы.
Новое исследование показало, что их можно разделить на две категории: те, что находятся в полях дюн вокруг экватора Титана, и те, что находятся на обширных равнинах в средних широтах (между экваториальной зоной и полюсами). Расположение кратеров и состав взаимосвязаны: кратеры среди дюн на экваторе полностью состоят из органического материала, в то время как кратеры на равнинах средних широт представляют собой смесь органических материалов, водяного льда и небольшого количества метаноподобного льда.
После этого ученые пошли еще дальше и обнаружили, что кратеры на самом деле развиваются по-разному, в зависимости от их местоположения. Некоторые из новых результатов подтверждают то, что ученые знали о кратерах: смесь органического материала и водяного льда создается теплом удара, а затем эти поверхности омываются метановым дождем. Но хотя исследователи обнаружили, что процесс очистки происходит на равнинах средних широт, это не происходит в экваториальной области. Вместо этого кратеры быстро покрываются тонким слоем песчаного осадка.
Это означает, что атмосфера и погода Титана формируют не только поверхность Титана. Они также управляют физическим процессом, который влияет на то, какие материалы сформируют верхние слои поверхности луны.
В новой работе, недавно опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, использовались данные видимых и инфракрасных приборов на борту космического корабля Кассини, который работал в период с 2004 по 2017 год и совершил более 120 облетов Луны размером с Меркурий.
Ученые стремятся узнать больше о потенциале Титана для астробиологии, которая занимается изучением происхождения и эволюции жизни во Вселенной. Титан — это мир океанов с большим количеством воды и аммиака под его поверхностью. И пока ученые ищут пути, по которым органический материал может перемещаться с поверхности в океан, ударные кратеры открывают уникальное окно в недра.
Новое исследование также показало, что одно место падения, называемое Кратером Селк, полностью покрыто органикой и не затронуто дождем, который очищает поверхность других кратеров. Селк на самом деле является целью миссии NASA Dragonfly, запуск которой запланирован на 2027 год. Посадочный вертолет будет исследовать ключевые вопросы астробиологии, поскольку он ищет биологически важные химические вещества, подобные ранней Земле до появления жизни.
NASA впервые близко столкнулось с Титаном около 40 лет назад, 12 ноября 1980 года, когда космический корабль агентства «Вояджер-1» пролетел на расстоянии всего 4000 километров. Изображения Voyager демонстрировали густую непрозрачную атмосферу, а данные показали, что на поверхности могла присутствовать жидкость (она была в форме жидкого метана и этана), и указали, что на Титане, теоретически, существуют пребиотические химические реакции.