Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 26.09.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Подземные резервуары Титана изменяются под действием метановых дождей

Подземные резервуары Титана изменяются под действием метановых дождей
shortstoryf

Космический аппарат Кассини (Cassini) обнаружил сотни озер и морей, рассредоточенных по всей северной полярной области одного из спутников Сатурна — Титана. Однако эти озера заполнены не водой, а углеводородами, особой формой органического соединения, которая также найдена в естественной земной среде. Самый распространенный представитель этого класса — метан. Огромное количество жидкости в озерах Титана, как считают ученые, постоянно пополняется ливнями, возникающими в облаках атмосферы этого космического тела. Но каков процесс движения жидкостей и их циркуляции через твердую кору Титана и обратно в атмосферу — все еще не известно.

Недавние исследования, проведенные Оливером Мусисом, научным работником по миссии Кассини во французском университете Франш-Комте рассказывают нам о том, как метановые дожди на Титане будут взаимодействовать с ледяным веществом в пределах подземных резервуаров, в которых скапливается эта жидкость. Было обнаружено, что формирование специальных материалов, называемых клатратами, изменяет химический состав дождевой жидкости, которая «заряжает» углеводородные жидкие слои. Этот процесс приводит к формированию резервуаров пропана и этана, которыми могут питаться некоторые реки и озера.

«Мы давно догадывались, что большая часть озер на поверхности Титана могла потенциально быть связана со скрытыми емкостями жидкости под коркой Титана, но до сих пор мы просто не знали, как они будут взаимодействовать. Теперь у нас есть лучшее представление того, какими могут быть эти скрытые озера и океаны», — Оливер Мусис.

Срез Титана

Срез поверхностного и подповерхностного слоев Титана. Источник: ESA/ATG medialab

Мусис с коллегами из Корнельского университета в Нью-Йорке и Лаборатории реактивного движения НАСА моделировали процесс, при котором жидкость, которая в будущем наполнила бы резервуары жидких углеводородов в недрах Титана, просачивается через пористую, ледяную корку Титана. Они обнаружили, что на дне оригинального резервуара, который содержит ливневый метан, начинает формироваться новая емкость, которая полностью будет составлена из клатратов. Вообще, клатраты является соединениями, в которых вода формирует кристаллическую структуру с маленькими пустыми ячейками, в ловушку которых попадают другие вещества, как метан и этан. Клатраты, содержащие метан, были найдены на Земле в некоторых полярных и океанических отложениям. На Титане поверхностное давление и температура должны позволить клатратам формироваться, когда жидкие углеводороды входят в контакт с водяным льдом, который является главной составляющей верхней корки Титана. Эти слои могут оставаться устойчивыми на несколько километров ниже поверхности Титана.

Одно из специфических свойств клатратов — в своей ловушке они могут разбивать молекулы на раствор жидких и твердых фаз, этот процесс назван фракционирование. Клатратные резервуары в недрах Титана будут взаимодействовать и фракционировать жидкий метан из первоначального углеводородного озера, медленно меняя его состав. В конечном счете оригинальный жидкий слой метана будет превращен в жидкий слой пропана или этана.

«Наше исследование показывает, что состав подземных жидких резервуаров Титана может значительно измениться посредством взаимодействия с ледяными недрами, если эти резервуары не имеют доступа к атмосфере в течение некоторого промежутка времени», — Мэтью Чукрун, один из соавторов исследования.

Важно, что химические преобразования, имеющие место по поверхностью, все же затронут поверхность Титана. Озера и реки, питаемые пропановыми и этановыми резервуарами, будут между собой показывать один и тот же состав, тогда как питаемые ливнем будут отличаться и содержать существенную фракцию метана.

По информации Nasa.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google