Загадка органических молекул в атмосфере Титана

Исследователи из NASA Goddard Space Flight Center в Гринбелт (штат Мэриленд, США) обнаружили неравномерное распределение органических молекул в атмосфере Титана, хотя можно было ожидать, что дующие с востока на запад ветры в средней части атмосферы должны были бы тщательно перемешать все образованные там молекулы.

Это открытие было сделано в течение трехминутного наблюдения с помощью Atacama Large Millimeter/submillimetr Array (ALMA). Это высокочувствительный прибор отслеживал изоцианид водорода (HNC) и цианоацетилен (HC3N) в атмосфере, которые изначально считались равномерно распределенными в областях вокруг Северного и Южного полюсов Титана. Эти выводы согласовывались с результатами наблюдений космического аппарата «Кассини», который обнаружил высокие концентрации некоторых газов над тем полюсом Титана, который в данным момент переживал зиму.

Но оказалось, что на самых больших высотах полосы органических молекул были сдвинуты в сторону от полюса. «Такие вариации атмосферных газов с востока на запад никогда прежде не были замечен в атмосфере Титана. Объяснение их происхождения представляет собой новую интересную проблему», — подчеркнул Мартин Кординер (Martin Cordiner), руководитель работы. «Кажется невероятным, что химические механизмы могут работать так быстро, чтобы возник перепад плотностей наблюдаемых молекул», — добавил Конор Никсон (Conor Nixon), исследователь в центре Goddard и соавтор статьи.

В качестве возможной причины ученые рассматривают тепловые или другие эффекты, связанные со взаимодействием с мощным магнитным полем Сатурна, которое простирается достаточно далеко, чтобы охватить весь Титан. «Кроме того, нельзя исключить какие-то странные атмосферные циркуляции», — сказал Кординер.

Титан с его плотной атмосферой, озерами, реками и морями более всего похож на Землю среди крупных планет Солнечной системы. Только вместо воды на холодной поверхности Титана текут потоки жидких органических молекул, в том числе и метана (СН4) и этана (C2H6).

Атмосфера Титана уже давно представляет интерес, поскольку она действует как своего рода химический завод, использущий энергию Солнца и магнитное поле Сатурна для получения широкого спектра органических молекул. Изучение этой сложной химии может уточнить наши представления о свойствах ранней атмосферы Земли, которая могла быть по химическим особенностям похожа на ту, что существует сегодня на Титане. «Эти наблюдения ALMA дают нам новое представление о том, как органические молекулы — строительные блоки жизни — формируют планетную среду», — сказал сказал Энтони Ремижан (Antony Remijan), астроном в национальной радиоастрономической обсерватории в Charlottesville, штат Вирджиния, США.
(Научная Россия / Scientific Russia)