Вчені з Південно-Західного науково-дослідного інституту (SwRI) та Наукового інституту Карнегі проводять дослідження, які пояснюють процеси підтримки густої атмосфери найбільшого супутника Сатурна – Титана.
Хоча Титан за розміром значно поступається Землі, його атмосфера має щільність, що перевищує земну у 1,5 рази, що викликає зацікавленість у дослідників. «Хоча Титан становить лише 40% діаметра Землі, атмосфера Титана в 1,5 рази щільніша за земну, навіть із меншою гравітацією», – зазначає доктор Келлі Міллер, провідний автор дослідження, опублікованого в Geochimica et Cosmochimica Acta. Вважається, що головну роль у підтримці атмосфери відіграють гази, зокрема азот і метан, які виділяються з органічних сполук, нагрітих у надрах супутника.
Для перевірки цієї гіпотези SwRI та Інститут Карнегі провели лабораторні експерименти, моделюючи умови в ядрі Титана. Дослідження показали, що органічні матеріали в скелястих надрах супутника при нагріванні утворюють газоподібний азот і метан, які можуть просочуватися на поверхню, поповнюючи атмосферу.
«Метан видаляється в результаті реакцій, викликаних сонячним світлом, і зникне приблизно через 30 мільйонів років, після чого атмосфера замерзне на поверхні», – пояснює Міллер.
Отже, наявність внутрішнього джерела метану є критично важливою для збереження атмосфери.
Раніше, у 2019 році, дослідники запропонували теоретичну модель поповнення атмосфери Титана, яка передбачає, що складні органічні речовини при високих температурах вивільняють не лише метан, а й інші вуглецеві гази. У нещодавніх експериментах матеріали нагрівали до температури 250–500°C під тиском до 10 кілобар, що дозволило отримати достатньо метану та вуглекислого газу для пояснення атмосфери Титана.
Експериментальні результати узгоджуються з даними місії Cassini-Huygens, яка у 2004–2017 роках досліджувала систему Сатурна. Наступна місія NASA – Dragonfly, запуск якої запланований на 2028 рік, використає квадрокоптер для детального вивчення поверхні Титана. Дослідники сподіваються отримати нові докази можливого існування підповерхневого океану, що потенційно може бути сприятливим для життя.
