Вчені розкрили походження атмосфери на Титані

Титан – єдиний супутник з власною атмосферою – може виробляти її всередині своїх надр.

Супутник Сатурна Титан – одне з найдивовижніших місць у всій Сонячній системі. Це єдиний з супутників планет, що володіє досить щільною атмосферою, і єдине небесне тіло, на якому, як на Землі, існує кругообіг рідини. У випадку Титана це перш за все метан, а не вода: тут він утворює річки, озера і моря, випаровується в хмари і знову проливається на поверхню.

Однак атмосфера супутника не менше дивна. Вона набагато холодніша, щільніша і масивніша нашої і складається з азоту на цілих 95 відсотків. Нічого подібного немає навіть на більших супутниках Юпітера, і походження атмосфери Титана залишається загадкою. «Основна теорія припускає, що аміак в формі льоду доставлявся кометами і в ході зіткнень або фотохімічних процесів перетворювався в азот», – говорить Келлі Міллер (Kelly Miller) з Південно-Західного дослідницького інституту в Техасі.

У новій статті, яку Міллер і її співавтори опублікували в Astrophysical Journal, основна увага приділена іншому поширеному компоненту комет – простим органічним сполукам. Справді, решта п’ять відсотків атмосфери Титана майже цілком становить метан. Він постійно виводиться з кругообігу, перетворюючись в більш великі і важкі молекули і осідаючи на поверхні супутника. Тому запаси метану, як припустили вчені, повинні постійно поповнюватися.

Автори розглянули дані, отримані європейським зондом Rosetta, який кілька років тому зблизився з кометою 67Р / Чурюмова – Герасименко і показав, що органіка становить до чверті її маси. Комети – тіла примітивні, що утворилися ще в ранній Сонячній системі, і безліч їх могли ще тоді увійти до складу більших тіл, планет і супутників. «Щільні, багаті органікою кам’янисті породи можуть перебувати у нього в надрах», – продовжує Келлі Міллер.

Вчені змоделювали такий сценарій, показавши, що органіка, таким чином включені до складу Титана, може постійно розкладається під дією високої температури і тиску в його надрах. Цей безперервний процес веде до вивільнення газів – передусім метану, – який просочується до поверхні. За розрахунками авторів, подібна гіпотеза може пояснювати близько половини всієї маси азоту, який накопичила щільна і загадкова атмосфера супутника.