Спутник Сатурна Титан имеет удивительно похожий на Землю ландшафт.

Согласно новым моделям, созданным планетологами, самый большой спутник Сатурна, Титан, удивительно похож на Землю, когда дело доходит до ландшафтных образований.

Если смотреть из космоса, Луна, крупнее планеты Меркурий, имеет и другие сходства с Землей, включая реки, озера и заросшие дождем моря, хотя дождь на Титане представляет собой жидкий метан, капающий сквозь азотные ветры.

По словам группы ученых-планетологов из Стэнфордского университета в Калифорнии, эти материалы образуют углеводородные песчаные дюны, которые сильно отличаются от силикатных осадочных структур в других местах Солнечной системы.

Команда объяснила, что состав дюн у рек, озер и океанов, наполненных жидким метаном, загадочен и его трудно определить.

Они создали серию компьютерных моделей, которые выявили земной сезонный цикл в атмосфере, который приводит в движение зерна по поверхности Луны, позволяет скоплениям углеводородов слипаться, образуя дюны и равнины.

основной фильтр

Многие ученые рассматривают Титан как главного кандидата для будущей колонизации людьми из-за его относительной обитаемости, включая сезонный цикл и погодную систему.

Мэтью Лапотр, геолог и ведущий автор исследования, объяснил, что их открытие заключалось в определении процесса, который позволяет материалам на основе углеводородов образовывать песчинки или камни в зависимости от того, как часто дуют ветры и текут течения.

Это позволило им понять, как могли образоваться отдельные дюны, равнины и запутанная местность Титана.

Титан — единственное тело в нашей Солнечной системе после Земли, которое имеет сезонный земной цикл транспортировки жидкости, и новая модель показывает, как этот сезонный цикл управляет движением зерен по поверхности Луны.

«Наша модель добавляет объединяющую структуру, которая позволяет нам понять, как все эти осадочные среды работают вместе», — сказал Лапутер, доцент кафедры наук о Земле в Школе наук о Земле, энергетике и окружающей среде Стэнфордского университета.

Если мы поймем, как различные части головоломки сочетаются друг с другом и их механизмы, мы сможем начать использовать формы рельефа, оставленные этими осадочными процессами, чтобы сказать что-то о климате или геологической истории Титана — и о том, как они могут повлиять на вероятность. На всю жизнь на Титане.

Чтобы построить модель, способную имитировать формирование характерных ландшафтов Титана, Лапутеру и его коллегам сначала пришлось разгадать одну из самых больших загадок об отложениях на теле планеты — хрупкость органических соединений.

Органические соединения считаются более хрупкими, чем неорганические силикаты, найденные на Земле и Венере, и превращаются в пыль, а не подвергаются коррозии.

На Земле силикатные породы и минералы на поверхности со временем размываются, превращаясь в зерна отложений, перемещаясь под действием ветра и ручьев и откладываясь в слоях отложений, которые в конечном итоге превращаются в горные породы.

Затем эти породы продолжают подвергаться процессу эрозии, и материалы перерабатываются через слои Земли в течение геологического времени.

Исследователи считают, что на Титане похожие процессы сформировали дюны, равнины и лабиринтную местность, видимую из космоса.

В отличие от планет земной группы, Земли, Марса и Венеры, где преобладают силикатные породы и образуются отложения, Титан состоит из твердых органических соединений.

Ученые еще не смогли доказать, как эти соединения превращаются в осадочные зерна, которые могут переноситься через лунные ландшафты и сквозь геологическое время.

«Когда ветер перемещает зерна, они сталкиваются друг с другом и с поверхностью», — объяснил Лапутер.

размер зерна

Эти столкновения имеют тенденцию уменьшать размер гранул с течением времени. Чего нам не хватало, так это механизма роста, который мог бы сбалансировать это и позволить песчинкам сохранять постоянный размер с течением времени.

Они нашли решение, изучив особый тип отложений, найденных в мелководных тропических морях на Земле, известных как оиды, которые представляют собой крошечные сферические зерна.

Примеси образуются, когда карбонат кальция вытягивается из водной толщи и осаждается слоями вокруг зерна, подобно кварцу.

Что делает червя уникальным, так это его образование в результате химического осаждения, которое позволяет ему расти, в то время как одновременный процесс эрозии замедляет рост, поскольку гранулы разбиваются вместе волнами и штормами.

Эти два конкурирующих механизма уравновешивают друг друга с течением времени, чтобы сформировать постоянный размер зерен — процесс, который, как предполагают исследователи, может происходить и на Титане.

«Мы смогли разрешить парадокс, почему песчаные дюны существовали на Титане так долго, несмотря на то, что материал очень непрочный», — сказал Лапутер.

«Мы предположили, что спекание, которое включает в себя сплавление соседних зерен в одно целое, может уравновесить эрозию, когда ветер перемещает зерна».

Вооружившись гипотезой образования отложений, Лапутер и соавторы исследования использовали существующие данные о климате Титана и направлении переноса отложений ветром, чтобы объяснить его отдельные параллельные полосы геологических образований.

Это дюны у экватора, равнины в средних широтах и ​​лабиринты местности у полюсов. Атмосферные модели и данные миссии «Кассини» показывают, что ветры обычны вблизи экватора, что подтверждает идею о том, что там могут образовываться менее хлопьевидные песчинки и, следовательно, мелкие песчинки — важный компонент дюн. Авторы исследования предвидят затишье в переносе наносов в средних широтах по обе стороны от экватора, где спекание может преобладать и создавать более крупные зерна, в конечном итоге превращаясь в коренную породу, формирующую равнины Титана. Песчинки также необходимы для формирования ландшафта лунного лабиринта вблизи полюсов.

Исследователи считают, что эти характерные породы могут быть похожи на карст в известняке на Земле, но на Титане они представляют собой обрушившиеся образования, состоящие из расплавленного органического песчаника.

Речной сток и ливни чаще случаются вблизи полюсов, что увеличивает вероятность того, что наносы переносятся реками больше, чем ветром.

Подобный процесс спекания и соскабливания во время речного транспорта может обеспечить местный запас крупных песчинок – источника песчаников, которые, как считается, образуют рельеф лабиринта.

«Мы показываем, что на Титане — так же, как на Земле и как это было на Марсе — у нас есть активный цикл осадконакопления, который может объяснить широтное распределение ландшафта периодической эрозией и спеканием в зависимости от сезонов Титана», — сказал Лапутр.

«Здорово думать о том, как этот альтернативный мир существует до сих пор, где вещи очень разные, но очень похожие».

-Почта онлайн

Leave a Comment