Главная Статьи Речные сети

Речные сети

25.07.2012 Тема: Титан

Сети рек, впадающих в озера Титана (mit.edu)
Сети рек, впадающих в озера Титана (mit.edu)

Новое исследование Титана показывает, что поверхность крупнейшего спутника Сатурна недавно могла подвергнуться изменениям. В течение многих лет толстая, состоящая в основном из метана и азота атмосфера этой луны не давала астрономам увидеть, что же скрывается под ней. В телескопы Титан выглядит как мутный шар оранжевого цвета, разительно отличаясь от других спутников Солнечной системы, поверхность которых легко видеть и которая всегда испещрена кратерами.

Атмосфера Титана в естетственном цвете (wikipedia.org)
Атмосфера Титана в естетственном цвете (wikipedia.org)
В 2004 году зонд Кассини, изучающий систему Титана, позволил пробиться через туманную завесу луны, впервые обеспечив ученых снимками поверхности тела. Данные радара указали на ледяные земли, изрезанные метановыми реками, в течение миллионов лет протекавшими в разных местах поверхности. Лед и метан оказались аналогами твердого камня и воды на Земле.

Хотя эти снимки уже дали немало, а именно представление о современном состоянии поверхности Титана, о его геологической истории известно очень мало. Одно из исследований в этом направлении, проведенное сотрудниками Массачусетского технологического института и Университета Теннеси, показывает, что в некоторых областях реки вызвали удивительно слабую эрозию. Для этого может быть два объяснения. Либо эрозия на Титане просто-напросто идет очень медленно, или же некоторые недавние событие стерли с лица Титана часть старых русел метановых рек.

«Поверхность, которую мы видим, должна была эродировать намного сильнее, чем мы видим, если сеть рек была активна в течение длительного времени, – говорит Тэйлор Перрон, профессор геологии Массачусетского технологического института. – Этот факт поднимает интересный вопрос – что происходило на Титане в течение последних нескольких миллиардов лет?»

Снимок спускаемого аппарата Гюйгенс (wikipedia.org)
Снимок спускаемого аппарата Гюйгенс (wikipedia.org)

По сравнению с большинством лун Солнечной системы Титан относительно гладок, его поверхность несет на себе всего несколько кратеров. Возраст луны при этом составляет около 4 миллиардов лет, типичные для объектов в Солнечной системе. Но если оценивать возраст Титана по его кратерам, как это часто делается, например, для крупных астероидов, то его возраст будет оценен в 100 миллионов – 1 миллиард лет. Причины такой нестыковки могут быть точно такими же, как на Земле.

«Мы Земле очень мало ударных кратеров, – говорит Перрон. – Люди уделяют им огромное внимание именно потому, что они так редки. Причина этого – постоянное эродирование земных континентов и покрытие кратеров слоями отложений. То же самое может происходить и на Титане». К примеру, тектоническая активность – движение плит, активные вулканы, передвигающиеся ледники и, конечно же, реки внесли огромный вклад в изменение внешнего вида Земли в течение миллиардов лет. На Титане также возможно движение тектонических плит, ледяные вулканы и нанос отложений метановыми реками.

Основная сложность заключается в выделении роли каждого из этих факторов в трансформации поверхности Титана. Снимки Кассини, сделанные с высоты, заметно превышающей птичий полет и аналогичные аэрофотосъемке с очень плохим качеством, показывают только общие очертания поверхности, без мелких деталей и информации о высоте и толщине особенностей поверхности. «Это очень интересная задача, – говорит Перрон. – Как будто мы были отброшены назад на несколько веков, до того, как появилось множество топографических карт, и были только грубые карты, показывающие примерное местоположение рек».

Снимок поверхности, сделанный Гюйгенсом (wikipedia.org)
Снимок поверхности, сделанный Гюйгенсом (wikipedia.org)
Команда Перрона задалась целью определить, до какой степени речная сеть могла обновить поверхность Титана. Специалисты проанализировали изображения, полученные зондом Кассини, и выделили 52 крупные речные сети в четырех различных областях Титана. Затем эти снимки были сравнены с результатами, полученными при помощи модели эволюции речных сетей, разработанной Перроном. Эта модель отражает эволюцию речных сетей во времени в зависимости от множества параметров, например от свойств грунта речного дна и от скорости и объема протекающей жидкости. Поскольку река медленно эродирует ледяную подложку, она постепенно эволюционирует из узкой, быстрой реки в богатую сеть речных рукавов. Это сравнение показало, что реки Титана похожи на земные реки, находящиеся на начальных этапах эволюции. Наблюдательные данные указывают на то, что в некоторых областях реки вызвали очень слабую эрозию, а значит, очень слабо повлияли на изменение поверхности Титана. «Таких областей больше на широких и ровных поверхностях, – говорит Бенджамин Блек, студент Перрона. – Можно увидеть полные, имеющие множество рукавов реки, так что если нам удастся собрать больше данных, то мы сможем окончательно убедиться, что в распределении речных сетей существуют региональные различия». Блек продолжил анализ, сравнивая снимки поверхности Титана с молодыми геологическими особенностями Земли – вулканические слои на островах-вулканах и недавно (в геологическом масштабе времени) покрывшиеся ледниками регионы Северной Америки. Речные сети в этих регионах оказались очень похожи на те, что видны на Титане, что уверенно говорит в пользу недавних геологических событий на луне. «Это место чрезвычайно сильно похоже на Землю, даже несмотря на необычное сочетание химического состава и температур, – говорит Перрон. – Так что относительно эрозии можно сделать несколько уверенных замечаний. Ведь физические процессы одни и те же».


Читайте также в статьях:
Определение максимального срока жизни атмосферы луны позволяет оценить время ее формирования.Возраст атмосферы Титана
Определение максимального срока жизни атмосферы луны позволяет оценить время ее...

Как ни странно, у Земли и Титана много общего, и в первую очередь - атмосфера.Атмосфера Титана
Как ни странно, у Земли и Титана много общего, и в первую очередь - атмосфера.

Планетарная система Сатурна вполне может потягаться в разнообразии с остальной Солнечной системой.Секреты лун Сатурна
Планетарная система Сатурна вполне может потягаться в разнообразии с остальной...

Читайте также в новостях:
11-07-2012
Туманы на южном полюсе Титана говорят о смене времен года.
28-06-2012
Приливы на Титане указывают на огромный подземный океан.
14-06-2012
В тропиках луны Сатурна найдены озера. Правда, метановые.