Ученые доказали, что под поверхностью Титана — крупнейшего спутника Сатурна — нет глобального океана. Однако это не делает спутник менее привлекательным с точки зрения поиска жизни, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature.
Сатурн и его спутники были главной целью американской миссии Cassini, которая была запущена в 1997 году и длилась почти 20 лет. Достигнув цели, аппарат прислал на Землю огромное число наблюдений как за самой планетой, так и за 274 его спутниками, включая крупнейший из них — Титан, на поверхность которого был опущен посадочный зонд «Гюйгенс».
Титан — единственное кроме Земли тело в Солнечной системе, на поверхности которого присутствуют жидкие «водоемы», состоящие не из воды, а из жидкого метана, который выпадает в виде осадков.
Вращаясь вокруг Сатурна по вытянутой орбите, Титан то отдаляется, то приближается к планете, растягиваясь и сжимаясь в определенных направлениях в такт приливам. Наблюдая за этими деформациями, в 2008 году ученые предположили, что в недрах спутника есть обширный подледный океан из воды.
«Степень деформации зависит от внутренней структуры Титана. Глубокий океан должен позволять коре больше изгибаться, но если бы Титан был полностью замерзшим, он бы не деформировался так сильно, — пояснил Батист Журно из Вашингтонского университета. — Деформация, обнаруженная при первоначальном анализе данных миссии Cassini, соответствовала наличию глобального океана, но теперь мы знаем, что это была не вся история».
В новом исследовании ученые выяснили, что поверхность Титана реагирует с 15-часовым запозданием на изменение гравитационного поля, из чего они сделали выводы о его внутреннем строении. Подобно тому, как перемешивание ложкой меда требует больше энергии, чем перемешивание воды, на деформацию Титана тратится больше энергии, если он внутри «густой», а не жидкий.
Оценки показали, что мощность, выделяемая Титаном за счет приливов, составляет порядка 4 тераВатт (на порядок больше тепла, выделяемого за счет радиоактивного распада элементов) — это значительно выше, чем показатель, рассчитанный из предположения о наличии подледного водяного океана.
«Никто не ожидал такой высокой диссипации энергии внутри Титана. Это указало на то, что внутренность Титана отличается от той, что представала нам из прошлых исследований», — пояснил соавтор работы Флавио Петрикка.
Новая модель, учитывающая высокую вязкость недр, показала, что они состоят не из жидкого океана, а напоминают рыхлый снег, шугу. Это открытие, однако, не делает Титан менее привлекательным с точки зрения поиска возможной жизни в его недрах, считают ученые.
«Отсутствие глобального океана на Титане, несмотря на значительный приливный нагрев, указывает на то, что тела с океанами могут встречаться менее часто, чем предполагалось в последние годы. Несмотря на то, что глобальный океан считался идеальным обитаемым местом для Титана, наличие вместо него кашицеобразной гидросферы потенциально делает этот мир более интересным. Состояние ледяной шуги под большим давлением и возможная распространенность жидких «карманов» может создавать области с высокой концентрацией органики и водных соляных растворов, которые могут подниматься вверх за счет сильной конвекции в ледяной коре. Эти условия могут формировать уникальные криоэкологические ниши, обогащенные питательными веществами», — говорится в исследовании.