меню содержание news250 news251 news252
Представлены доказательства существования озер на Титане
|
Озёра Титана стали главной темой выпуска Nature ( иллюстрация с сайта nature.com ).
Здесь радарный снимок поверхности Титана в искусственных тонах. Интенсивность
цвета прямо пропорциональна отражательной способности ( NASA/ JPL/ USGS ).
Ещё недавно специалисты ничего не знали о жидкости на Титане наверняка. А теперь они не только
говорят, что она там есть, но и рассказывают об этих водоёмах кучу подробностей, будто прожили там
не один год. И даже утверждают, что озёр на Титане - целый ассортимент. Как и на Земле.
Дела, творящиеся в системе Сатурна, получают разумное объяснение далеко не сразу. К примеру, что-
бы точно понять, откуда берутся спицы в кольцах, понадобилась четверть века.
Что касается сатурнианского спутника - Титана, знаменитого своей схожестью с Землёй, то учёные
долго не могли решить, есть ли там жидкость и в каком виде. Самой большой проблемой оставалась
атмосфера – уж очень трудно через неё рассмотреть поверхность. Учёные не сильно расстроились и
приступили к изучению самого "воздуха" Титана, в котором нашлось немало интересного: органика,
метановые штормы, медленные цунами и всякие другие сюрпризы.
Комбинированный снимок полоски поверхности, снятой Cassini во время 16-го облёта
Титана. Однако заметим, что "теория озёр" Титана пока построена только для этой
области (иллюстрация E. R. Stofan).
Диаметр Титана (5150 км) составляет примерно 40% земного диаметра и где-то в полтора раза превос-
ходит поперечник Луны. Среди всех планетных спутников по размеру Титан занимает второе место,
уступая только юпитерианцу Ганимеду. И, что самое интересное, это единственная в Солнечной сис-
теме луна, обладающая настоящей атмосферой ( открытой в 1944 году Джерардом Койпером ).
Свободного кислорода в воздушном бассейне Титана нет, он на 98,4% состоит из азота (это основной
компонент также и земной атмосферы) и на 1,6% - из метана ( плюс следовые количества еще дюжи-
ны газов). Давление у поверхности весьма солидное - свыше полутора атмосфер. Климат, пожалуй,
холодноват, на экваторе примерно минус 180 градусов Цельсия, у полюсов на 3-5 градусов ниже.
Наличие изрядного количества метана в атмосфере Титана давно было осознано как проблема, требу-
ющая объяснений. Дело в том, что молекулы этого газа под воздействием солнечного света обязаны
диссоциировать. В условиях Титана они распадаются за какие-то десятки миллионов лет, что очень
мало по сравнению с его возрастом. Чтобы выйти из этого затруднения, ученые еще в начале 80-х го-
дов предположили, что метан поступает в воздушный бассейн из жидких резервуаров.
Эта гипотеза была сформулирована в двух версиях. В первом варианте предполагалось, что на поверх-
ности спутника имеются углеводородные моря с высоким содержанием метана, которые испаряют его
со своей поверхности, а потом получают назад в виде дождей. Температура кипения метана, как из-
вестно, равна минус 161,5 градуса (а температура плавления минус 182,5°C), так что ему, в отличие от
азота ( t кип = –195,8°C ), ничто не мешает существовать на Титане в жидкой фазе. Согласно второй
версии, метановые емкости покоятся в глубинах спутника, и жидкий метан либо поступает оттуда на
поверхность через пробиваемые метеоритами бреши, либо выбрасывается из жерл местных низкотем-
пературных вулканов ( это явление называется криовулканизмом ).
26 октября 2004 года за 1174 километра от поверхности Титана прошел космический зонд "Cassini", со-
вершивший свой первый пролет над этим небесным телом. К большому разочарованию сторонников
первой гипотезы, морей на Титане он не нашел, однако обнаружил множество гор, метеоритных кра-
теров и криовулканов. Ничем не порадовал их и спускаемый зонд "Гюйгенс", который "Кассини" сбро-
сил на Титан 14 января 2005 года. Данные изотопного анализа атмосферы Титана также свидетельст-
вовали о том, что метан, скорее всего, поступает туда из недр планеты. Казалось, океанская теория
происхождения атмосферного метана - повержена и обречена на забвение.
Однако наука любит неожиданности. 22 июля 2006 года на 16-м пролете "Кассини" вновь произвел
радиолокационное сканирование части Титана на волне длиной 21,7 миллиметров. К северу от его
70-й широты радар (Cassini Titan Radar Mapper) усмотрел более 75 "затемнений", иногда почти круглых,
иногда неправильной формы, от 3 до 70 километров в поперечнике.
Из теоретических соображений вытекает, что метановые "водоемы" могут стабильно существовать
только в приполярных зонах спутника, в средних и экваториальных широтах они обречены на быст-
рое испарение. Исследователи, которые работали с этими данными, полагают, что темные пятна - это
озера из метана (возможно, с примесью этана и других углеводородов), заполненные до краев или час-
тично высохшие. В пользу этого вывода говорит то обстоятельство, что пятна лежат во впадинах, кра-
терах или кальдерах и что к ним подходят каналы - если угодно, метановые реки.
Конечно, одна серия наблюдений - это еще не доказательство (в конце концов, можно предположить,
что кандидаты в озера заполнены не жидкими углеводородами, а чем-то еще ). "Кассини" предстоит
совершить как минимум еще 22 пролета вблизи Титана. Вероятно, они принесут немало интересной
информации.
Результаты разных исследований показали, что на поверхности имеются и русла рек, и озеро, причём
не одно. Впрочем, все эти сведения настолько разрознены, что о водоёмах Титана было точно извест-
но лишь то, что они там есть.
Если верить данным учёных из США, Великобритании, Франции и Италии, опубликованным в статье
в Nature, то озёра наполнены по-разному. Так, некоторые залиты жидкостью ( в основном, состоящей
из метана при низкой температуре) полностью, тогда как у других видны сухие края. Судя по всему,
это различие связано с тем, что уровень жидкости не постоянен и меняется время от времени; правда,
в каком временном масштабе можно заметить эти колебания, не известно.
Снимки "Кассини", полученные во время облёта 22 июля 2006 года
На снимках, полученных во время облёта 22 июля 2006 года, наиболее чёткие фрагменты – края озёр и
каналы - указаны стрелками. На снимке d выделен участок, который, по-видимому, является высохшим
озером ( фото NASA ).
Основная причина этого - круговорот метана в природе сатурнианского сателлита, примерно такой
же, как и на нашей планете - дожди наполняют углубления жидкостью, которая, постепенно испаряясь,
конденсируется в атмосфере и снова собирается в тучи.
Около полутора десятков озёр заполняют углубления, на краях которых нет заметных следов эрозии.
Очевидно, речь идёт о кратерах. Исходя из их морфологии, можно сказать, что они имеют не ударное
происхождение, а вулканическое.
Интересно, что некоторые кратеры имеют очень чёткие края, и крутые склоны. Учёные уверены в том,
что такие озёра могут наполняться за счёт метана, перемещающегося по подземным ( если можно упо-
требить такое слово для Титана ) пустотам.
Есть там озёра и других видов. На снимках некоторых из них можно заметить широкие ответвления.
Говоря о природе этих "отростков", специалисты сравнивают их с долинами, затопленными разливши-
мися реками. В общем, несмотря на холод и необычный химический состав среды, многое очень даже
по-земному.
Озеро рядом с полюсом Титана
Но далеко не всё. К примеру, у берегов отдельных озёр можно заметить светлые пятнышки, которые
могут оказаться айсбергами. Но это не очень вероятно – на Титане слишком мало материалов, которые
могли бы плавать в метане, и, скорее всего, это просто острова. Ещё бы неплохо узнать, почему они
формируются именно по краям.
Кстати, исследователи развеяли сомнения в самом главном – в том, что тёмные пятна на радарных
снимках - это действительно озёра с жидкостью, а не, например, с отложениями с низкой отражатель-
ной способностью. Ведь если это было бы именно так, то на этих пятнах были бы следы эрозии, одна-
ко ничего подобного нет.
Два водоёма, соединённых каналом. Этот снимок в NASA назвали
"Целующиеся озёра" ( фото NASA / JPL ).
В завершение картины напомним, что состояние озёр зависит и от смены сезонов. Зимой озёра напол-
няются за счёт дождей и снега, а летом жидкость из них испаряется или даже высыхает совсем.
Что ж, органические вещества на Титане обнаружены, и водоёмы есть. Правда, больших запасов воды
там не нашлось, да и сложность органики - не больше молекулярного уровня, в крайнем случае, бакте-
рии. Так что половить рыбку в озёрах этого спутника Сатурна вряд ли получится. Ну, а если это вдруг
окажется возможным, то такую задачу можно будет поручить Cassini.
ссылки:
nature.com/nature/journal/v445/n7123/abs/nature05438.html
membrana.ru/articles/global/2007/01/09/195900.html
elementy.ru/news/430426?page_
Впервые найден тройной квазар
|
Астрономам удалось разглядеть уникальную систему сразу из трёх редчайших объектов Вселенной –
квазаров. Один квазар может светить ярче, чем целая галактика, а энергию они получают от активных
чёрных дыр. Команда ученых, работавших в обсерватории Кек на Гавайях и в Южной Европейской
обсерватории, объявила об обнаружении первого трио квазаров. О своем открытии астрономы из
коллектива под руководством Джорджа Джорговски ( George Djorgovski) из Калифорнийского техно-
логического института (California Institute of Technology) сообщили на встрече Американского астроно-
мического общества в Сиэтле.
Снимки квазаров ( quasars )
Первый квазар 3С 273 открыли ещё в 1960 году астрономы Мэттьюз и Сенридж, работавшие на 5-ме-
тровом телескопе, расположенном на горе Паломар в Калифорнии. Это был звездообразный объект
13-й звездной величины, вскоре выяснили что объект очень ярок, так как находится очень далеко, но
все же он оказался ближайшим из известных нам квазаров. Уже открыто около ста тысяч квазаров, не-
которые из них – двойные. Каждый квазар вырабатывает гигантское количество электромагнитной
энергии, в том числе и видимые световые и радиоволны. Питаются квазары газом, попадающим в
черную дыру, находящуюся в центре той или иной галактики. Больше всего "топлива" квазары получа-
ют при столкновении или слиянии галактик. Квазар может быть в тысячу раз ярче, сем целая галакти-
ка, состоящая из сотни миллиардов звезд.
Снимок тройного квазара, полученный с помощью телескопа Кека. Компоненты
системы указаны стрелками ( фото S.G. Djorgovski et al., Caltech, EPFL ).
Найденный 3-квазар удален от нас на 10,5 миллиардов световых лет и находятся в созвездии Девы.
Один из квазаров этой системы под названием LBQS 1429-008 обнаружен ещё в 1989 году группой
исследователей под руководством Пола Хьюитта ( Paul Hewett ) из Кембриджского астрономического
института (Cambridge Institute of Astronomy). Учёные тогда заметили светлые объекты рядом с квазаром,
но посчитали, что это всего лишь эффект гравитационного линзирования.
Теперь определили, что речь не идет об оптическом искажении гравитацией, а именно о системе, сос-
тоящей из трёх квазаров. Компоненты этой тройной системы находятся на расстоянии от 100 до 150
тысяч световых лет друг от друга. Эта величина порядка диаметра нашей галактики, но для квазаров
это довольно маленькое расстояние.
"Квазары – чрезвычайно редкие объекты, - говорит Джордж Джорговски. – Найти два на таком близ-
ком расстоянии друг от друга очень маловероятно. А открытие трёх беспрецедентно.
Впрочем, добавляет профессор, никто не может сказать с уверенностью, что в будущем не будут обна-
ружены и четверичные квазары.."
Скопление галактик, которое действует как огромная гравитационная линза, занесено в каталог под
номером SDSS J1004+4112 и находится на расстоянии около 7 млрд световых лет в созвездии Малого
Льва. Данный случай не первый в астрономии, когда в роли гравитационной линзы выступило целое
скопление галактик.
Данные были получены в результате наблюдений, сделанных с помощью 8,2-метрового телескопа
VLT (Very Large Telescope ESO) и 10-метровом телескопа обсерватории Кека (W.M. Keck Observatory).
Детальные наблюдения показали, что "компаньоны" LBQS 1429-008 – не оптические эффекты, а дру-
гие квазары, находящиеся поблизости от него. Этот факт подтверждает то, что никакая модель грави-
тационного линзирования не объясняет появление этих объектов. Кроме того, учёные обнаружили,
что у этих, как оказалось, квазаров немного отличаются некоторые характеристики, что также свиде-
тельствует о том, что это три разных объекта.
Новое открытие даёт учёным важные сведения о событиях, происходивших во Вселенной в возрасте
всего около трёх миллионов лет.
Об этом достижении астрономы поведали на 209-м собрании Американского астрономического об-
щества ( American Astronomical Society ).
Более подробная информация будет изложена в публикации журнала Astrophysical Journal Letters.
Узнайте также о том, как астрономы узрели внутренности квазара, а ещё о квазаре с образцовым
джетом.
ссылки:
space.com/scienceastronomy/070108_blackhold_triple.html
news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6243361.stm
