Гідрасфера Тытана

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці
Выява вуглевадародных азёр на Тытане, атрыманая радарам Касіні 22 ліпеня 2006 (колеры ўмоўныя)

Вадкасць на Тытане прадстаўлена ў асноўным натуральнымі рэзервуарамі на паверхні Тытана (спадарожніка Сатурна), напоўненых меркавана сумессю вадкіх вуглевадародаў, у асноўным метану і этану.

Азёры сканцэнтраваны ў прыпалярных абласцях, прычым найбуйнейшыя з іх, званыя морамі, знаходзяцца толькі ў паўночным паўшар'і Тытана. Такую асіметрыю навукоўцы тлумачаць тым, што, калі ў паўднёвым паўшар'і Тытана лета, Сатурн знаходзіцца зблізку перыгелію, гэта значыць лета там больш «гарачае», чым у паўночным.[1]

Навукоўцы таксама мяркуюць наяўнасць вялікіх аб'ёмаў вуглевадародаў пад паверхняй спадарожніка.[2]

Гісторыя[правіць | правіць зыходнік]

Інфрачырвоны здымак паўднёвага полюса Тытана, на якім бачна возера Антарыа

Упершыню здагадка аб магчымасці існавання на Тытане вуглевадародных азёр (вуглевадаёмаў) была зроблена на аснове аналізу дадзеных, атрыманых АМС Вояджэр-1 і Вояджэр-2. Супаставіўшы склад, шчыльнасць і тэмпературу атмасферы Тытана, навукоўцы зрабілі выснову, што на спадарожніку могуць прысутнічаць вуглевадароды ў вадкім стане. Гэтая гіпотэза пацвердзілася ў 1995 годзе, калі пры дапамозе тэлескопа Хабл ў атмасферы Тытана быў знойдзены вадкі метан, хоць яго колькасць на паверхні заставалася незразумелым.[3]

Інфрачырвоны здымак сонечнага бліку ў паўночным паўшар'і Тытана

Канчатковае пацверджанне наяўнасці на Тытане буйных вуглевадаёмаў было атрымана дзякуючы праекту «Касіні-Гюйгенс». Хоць здымкі, атрыманыя пры спуску зонда «Гюйгенс», які сеў паблізу экватара Тытана, не знайшлі якіх-небудзь значных аб'ёмаў вадкасці, рэльеф паверхні відавочна сведчыў аб уздзеянні вадкасці.[4] Першае сведчанне існавання буйных вуглевадаёмаў знайшлося на інфрачырвоным здымку паўднёвага полюса, зробленым 6 чэрвеня 2005, на якім прыкметна вялікая цёмная пляма.[5] Радарныя зандаванні паверхні спадарожніка з борта станцыі Касіні, праведзеныя 22 ліпеня 2006 г., выявіла ў паўночным паўшар'і вялікія вобласці з рэзка акрэсленымі межамі, якія моцна паглыналі радыёхвалі.[6] Гэтыя дадзеныя дазволілі навукоўцам у студзені 2007 года ўпэўнена заявіць пра наяўнасць на Тытане метанавых азёр.[7][8]

Таксама 8 ліпеня 2009 г. камеры VIMS «Касіні» атрымалася засняць на паверхні блікі ў інфрачырвоным дыяпазоне (даўжыня хвалі 5 мкм),[9] якія навукоўцы доўга спадзяваліся ўбачыць як асноўны доказ наяўнасці вадкасці на паверхні.[10]

Для падрабязнага даследавання азёр Тытана праектуецца зонд TiME (англ.: Titan Mare Explorer) у складзе місіі Titan Saturn System Mission, запуск якой плануецца на студзень 2015 года.[11]

Склад «вод»[правіць | правіць зыходнік]

Сярэдняя тэмпература на Тытане складае 93,7 К (-179,5 °C),[12], а атмасферны ціск у паверхні 146,7 кПа (1,45 атм).[13]Пры такіх умовах многія газы пераходзяць у вадкі стан. Меркаваны малярны склад вадкасці, якая напаўняе тытанскія «вадаёмы»[14][15]:

Таксама ў вадкасці раствораныя цвёрдыя рэчывы (у малярных долях):

Паколькі сумесь складаецца з звадкаваных газаў з рознай тэмпературай кіпення, то яе склад змяняецца ў залежнасці ад тэмпературы: пры награванні памяншаецца канцэнтрацыя больш лятучых рэчываў (метан, азот) і павялічваецца канцэнтрацыя менш лятучых (прапан, бутылен). Таму склад вадкасці на полюсах (дзе 90 К) адрозніваецца ад складу на больш цёплым экватары (дзе 93,65 К).[15]

Паколькі тэмпература на Тытане блізкая да тэмпературы крышталізацыі метану (-182,5 °C) і этану (-183,3 °C), то ў азёрах можа прысутнічаць таксама вуглевадародны лёд. Шчыльнасць сумесі вуглевадародаў у азёрах складае прыкладна 516,3 кг/м³,[2] што значна менш шчыльнасці цвёрдых метану і этану, таму вуглевадародны лёд у гэтых азёрах будзе тануць, а не ўсплывае на паверхню. Аднак, навукоўцы думаюць, што пры пэўных умовах на паверхні азёр ўсё ж могуць утварацца плывучыя крыгі. Такі лёд павінен быць насычаны газам (больш за 5%) каб заставацца на паверхні возера, а не апускацца на дно.[16]

Паводле ацэнак навукоўцаў, колькасць вуглевадародаў у азёрах Тытана ў сотні разоў перавышае іх ўтрыманне ў нетрах Зямлі.[17]

Карта паўночнага паўшар'я Тытана[правіць | правіць зыходнік]

PIA10008 Seas and Lakes on Titan.jpg

Мора Кракена
Мора Кракена
Мора Лігеі
Мора Пунгі
Возера Цзінбо
Возера
Больсена
Возера
Ней

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі

  1. J.-R. C. Cook, S. Cole. Scientists Explain Puzzling Lake Asymmetry on Titan (30 лістапада 2009). Праверана 5 лютага 2011.
  2. 2,0 2,1 Mousis O., Schmitt B. (красавік 2008). "Sequestration of Ethane in the Cryovolcanic Subsurface of Titan". The Astrophysical Journal 677. doi:doi:10.1086/587141. http://iopscience.iop.org/1538-4357/677/1/L67/fulltext. 
  3. S. F.Dermott, C. Sagan, (1995). "Tidal effects of disconnected hydrocarbon seas on Titan". Nature 374 (6519): 238–240. doi:10.1038/374238a0. PMID 7885443. 
  4. Emily Lakdawalla. New Images from the Huygens Probe: Shorelines and Channels, But an Apparently Dry Surface , The Planetary Society (15 студзеня 2005). Праверана 4 лютага 2011.
  5. Emily Lakdawalla. Dark Spot Near the South Pole: A Candidate Lake on Titan? , The Planetary Society (28 чэрвеня 2005). Праверана 4 лютага 2011.
  6. Jet Propulsion Laboratory (16 верасня 2005). NASA Cassini Radar Images Show Dramatic Shoreline on Titan. Прэс-рэліз. Праверана 2006-10-14.
  7. Stofan, E. R.; Elachi, C.; et al. (4 студзеня 2007). "The lakes of Titan". Nature 445 (1): 61–64. doi:10.1038/nature05438. PMID 17203056. http://www.nature.com/nature/journal/v445/n7123/abs/nature05438.html. Retrieved on 2007-08-27. 
  8. Titan Has Liquid Lakes, Scientists Report in Nature. NASA/JPL (3 студзеня 2007). Архівавана з першакрыніцы 12 ліпеня 2012. Праверана 8 студзеня 2007.
  9. Cook, J.-R. C. Glint of Sunlight Confirms Liquid in Northern Lake District of Titan. NASA web site Cassini mission page. NASA (2009-12-17). Архівавана з першакрыніцы 22 жніўня 2011. Праверана 26 студзеня 2010.
  10. Bortman, Henry Titan: Where's the Wet Stuff?. Astrobiology Magazine (28 кастрычніка 2004). Архівавана з першакрыніцы 22 жніўня 2011. Праверана 5 лютага 2011.
  11. Stofan, Ellen Presentation to Decadal Survey (pdf). Space Policy Online (25 жніўня 2009). Архівавана з першакрыніцы 12 ліпеня 2012. Праверана 5 лютага 2011.
  12. G. Mitri et al. (2007). "Hydrocarbon Lakes on Titan" (PDF). Icarus 186 (2): 385—394. doi:10.1016/j.icarus.2006.09.004. http://www.lpl.arizona.edu/~showman/publications/mitri-etal-2007-lakes.pdf. 
  13. Coustenis, Athéna and Taylor, F. W. (2008). Titan: Exploring an Earthlike World. World Scientific. pp. 154—155. ISBN 9789812705013. http://books.google.com/?id=j3O47dxrDAQC&printsec=frontcover&q=. Retrieved on 2010-03-25. 
  14. Астрономы установили химический состав озёр на ТитанеLenta.ru
  15. 15,0 15,1 D. Cordier; O. Mousis; J.-I. Lunine; P. Lavvas; V. Vuitton (2009). "An estimate of the chemical composition of Titan’s lakes". arΧiv:0911.1860v1 [astro-ph]. 
  16. Ученые рассказали о метановых "льдинах" на Титане
  17. Titan Has More Oil Than Earth (13 лютага 2008). Архівавана з першакрыніцы 12 ліпеня 2012. Праверана 4 лютага 2011.

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]