Знание-сила, 2008 № 04 (970)

Еще лет двадцать назад ученые предполагали, что на Титане могут простираться целые моря, заполненные не водой, конечно, - для этого там слишком холодно, - а углеводородами: метаном и этаном, которые при очень низких температурах превращаются в жидкость. Некоторые исследователи пробовали даже рассуждать о том, что вся поверхность Титана покрыта одним громадным океаном. Однако первые снимки, переданные в 2004 году зондом «Кассини», разочаровали сторонников этой гипотезы. На них не было и следа морей на Титане, не говоря уже об океане, простертом от полюса к полюсу. Теперь же возникает ощущение, что астрономы просто «смотрели не туда».

К сожалению, сигналы радиолокатора не дают представления о том, из каких именно углеводородов состоят озера на Титане, а работе спектрометра мешает облачная завеса. Можно лишь предполагать, что они действительно содержат жидкий метан и растворенный в нем этан, а также, возможно, некоторое количество жидкого азота. Из-за низких температур на Титане жидкий метан, скапливающийся на поверхности, будет испаряться довольно долго. Так что, появление и существование здесь метановых озер неудивительно.

Близ южного полюса Титана тоже обнаружены экзотические озера. «Мы понимаем, как формируется ландшафт Титана, - отмечает американский астроном Мартин Томаско. - Полученные нами геологические данные о процессах эрозии, выпадении осадков на Титане и циркуляции своего рода рек свидетельствуют, что на Титане во многом протекают те же самые физические процессы, что и на Земле». Ему вторит немецкий астроном Михаэль Кан: «Мы видим те же процессы, что наблюдаются и на нашей планете, разве что химия их очень своеобразна, а потому вместо камней мы находим здесь ледяные глыбы».

Где спрятался вулкан?

Приближаясь менее чем на тысячу километров к Титану, зонд «Кассини» постепенно разгадывает тайны, скрывающиеся за облачной завесой. Он ведет наблюдения за Титаном в ту пору, когда в северном полушарии этой планеты длится долгий зимний сезон (он продолжается семь земных лет). Лишь в 2010 году зима сменится летом. Пока же, отмечают астрономы, здесь идут углеводородные дожди, или, если температура достаточно низка, с неба сыплется углеводородный снег.

К слову, осадки на Титане выпадают часто. В его природе мы наблюдаем настоящий круговорот метана и этана - подобно круговороту воды на Земле. В зимний период метан конденсируется, а затем в виде осадков выпадает на поверхность Титана, где скапливается в ложбинах или испаряется, чтобы затем вновь просыпаться снегом или пролиться дождем. В летнее время метан стремительно испаряется; озера сужаются или полностью пересыхают. Ни на одной другой планете Солнечной системы, кроме нашей, мы не встречаем ничего подобного. Метан здесь играет ту же роль, что у нас - вода. Он встречается на Титане в жидком, газообразном и твердом состояниях - все зависит от конкретной температуры и атмосферного давления.

Правда, расчеты показывают, что в результате фотохимических реакций весь метан, содержащийся в атмосфере Титана, всего за 10 - 20 миллионов лет превратился бы в другие соединения, а поскольку метан по-прежнему присутствует в атмосфере, значит, его запасы каким-то образом пополняются. Стоит ли сводить все к упомянутому уже круговороту метана? Возможны другие источники его поступления в атмосферу.

Так, метан мог бы выделяться в результате жизнедеятельности микроорганизмов, населяющих Титан. Однако, по данным приборов, которые были установлены на борту «Гюйгенса», метан поступает в атмосферу Титана, главным образом, из недр этой планеты, а не с ее поверхности, и этот метан не биологического происхождения, а геологического. Дело в том, что в атмосфере Титана не отмечено никакого избытка изотопа углерода- 12 по сравнению с углеродом-13, что характерно именно для жизненных процессов.

Еще одна гипотеза хорошо согласуется с результатами наблюдений. Глубоко в недрах Титана или даже возле его поверхности могут залегать обширные полости, заполненные газообразным метаном. Из этих резервуаров газ вырывается, например, после падения метеоритов, пробивающих верхний слой поверхности.

Возможно также, что метан извергают (или извергали в прошлом) так называемые криовулканы - «льдодышащие горы Титана», выбрасывающие ледяную лаву, а также клубы газов. В пользу данной гипотезы говорит и то, что в атмосфере планеты найдены следы аргона-40 (43 частицы на миллион). Этот изотоп возникает при распаде радиоактивного калия-40, который здесь, как и на Земле, содержится в горных породах, скрывающихся, по-видимому, под слоем льда. Лишь извержения вулканов, возможно, выносят его на поверхность планеты.

В июле 2004 года зонд «Кассини» обнаружил в атмосфере Титана светлое пятно диаметром около 400 километров. Что это было? Облако? Туман, расстелившийся над поверхностью планеты? Или зона вулканической активности? Все это могло быть здесь, на Титане. Может быть, светлое пятно на его поверхности и есть свидетельство извержения вулкана?