Гідрасфера Тытана

Вадкасць на Тытане прадстаўлена ў асноўным натуральнымі рэзервуарамі на паверхні Тытана (спадарожніка Сатурна), напоўненых меркавана сумессю вадкіх вуглевадародаў, у асноўным метану і этану.

Выява вуглевадародных азёр на Тытане, атрыманая радарам Касіні 22 ліпеня 2006 (колеры ўмоўныя)

Азёры сканцэнтраваны ў прыпалярных абласцях, прычым найбуйнейшыя з іх, званыя морамі, знаходзяцца толькі ў паўночным паўшар'і Тытана. Такую асіметрыю навукоўцы тлумачаць тым, што, калі ў паўднёвым паўшар'і Тытана лета, Сатурн знаходзіцца зблізку перыгелію, гэта значыць лета там больш «гарачае», чым у паўночным.

Навукоўцы таксама мяркуюць наяўнасць вялікіх аб'ёмаў вуглевадародаў пад паверхняй спадарожніка.

Гісторыя

Інфрачырвоны здымак паўднёвага полюса Тытана, на якім бачна возера Антарыа

Упершыню здагадка аб магчымасці існавання на Тытане вуглевадародных азёр (вуглевадаёмаў) была зроблена на аснове аналізу дадзеных, атрыманых АМС Вояджэр-1 і Вояджэр-2. Супаставіўшы склад, шчыльнасць і тэмпературу атмасферы Тытана, навукоўцы зрабілі выснову, што на спадарожніку могуць прысутнічаць вуглевадароды ў вадкім стане. Гэтая гіпотэза пацвердзілася ў 1995 годзе, калі пры дапамозе тэлескопа Хабл ў атмасферы Тытана быў знойдзены вадкі метан, хоць яго колькасць на паверхні заставалася незразумелым.

Інфрачырвоны здымак сонечнага бліку ў паўночным паўшар'і Тытана

Канчатковае пацверджанне наяўнасці на Тытане буйных вуглевадаёмаў было атрымана дзякуючы праекту «Касіні-Гюйгенс». Хоць здымкі, атрыманыя пры спуску зонда «», які сеў паблізу экватара Тытана, не знайшлі якіх-небудзь значных аб'ёмаў вадкасці, рэльеф паверхні відавочна сведчыў аб уздзеянні вадкасці. Першае сведчанне існавання буйных вуглевадаёмаў знайшлося на інфрачырвоным здымку паўднёвага полюса, зробленым 6 чэрвеня 2005, на якім прыкметна вялікая цёмная пляма. Радарныя зандаванні паверхні спадарожніка з борта станцыі Касіні, праведзеныя 22 ліпеня 2006 г., выявіла ў паўночным паўшар'і вялікія вобласці з рэзка акрэсленымі межамі, якія моцна паглыналі радыёхвалі. Гэтыя дадзеныя дазволілі навукоўцам у студзені 2007 года ўпэўнена заявіць пра наяўнасць на Тытане метанавых азёр.

Таксама 8 ліпеня 2009 г. камеры VIMS «Касіні» атрымалася засняць на паверхні блікі ў інфрачырвоным дыяпазоне (даўжыня хвалі 5 мкм), якія навукоўцы доўга спадзяваліся ўбачыць як асноўны доказ наяўнасці вадкасці на паверхні.

Для падрабязнага даследавання азёр Тытана праектуецца зонд TiME (англ.: Titan Mare Explorer) у складзе місіі , запуск якой плануецца на студзень 2015 года.

Склад «вод»

Сярэдняя тэмпература на Тытане складае 93,7 К (-179,5 °C),, а атмасферны ціск у паверхні 146,7 кПа (1,45 атм). Пры такіх умовах многія газы пераходзяць у вадкі стан. Меркаваны малярны склад вадкасці, якая напаўняе тытанскія «вадаёмы»:

• вадкі этан: 76÷79 %
• вадкі прапан: 7÷8 %
• вадкі метан: 5÷10 %
• вадкі : 1 %
• вадкі аргон, азот, , вадарод: менш 1 %.

Таксама ў вадкасці раствораныя цвёрдыя рэчывы (у малярных долях):

• цыанавадарод: 2 ÷ 3% (насычаны раствор)
• бутан: 1%
• ацэтылен: 1 %
• бензол, метылцыанід, вуглякіслы газ: менш 1%

Паколькі сумесь складаецца з звадкаваных газаў з рознай тэмпературай кіпення, то яе склад змяняецца ў залежнасці ад тэмпературы: пры награванні памяншаецца канцэнтрацыя больш лятучых рэчываў (метан, азот) і павялічваецца канцэнтрацыя менш лятучых (прапан, бутылен). Таму склад вадкасці на полюсах (дзе 90 К) адрозніваецца ад складу на больш цёплым экватары (дзе 93,65 К).

Паколькі тэмпература на Тытане блізкая да тэмпературы крышталізацыі метану (-182,5 °C) і этану (-183,3 °C), то ў азёрах можа прысутнічаць таксама вуглевадародны лёд. Шчыльнасць сумесі вуглевадародаў у азёрах складае прыкладна 516,3 кг/м³, што значна менш шчыльнасці цвёрдых метану і этану, таму вуглевадародны лёд у гэтых азёрах будзе тануць, а не ўсплывае на паверхню. Аднак, навукоўцы думаюць, што пры пэўных умовах на паверхні азёр ўсё ж могуць утварацца плывучыя крыгі. Такі лёд павінен быць насычаны газам (больш за 5%) каб заставацца на паверхні возера, а не апускацца на дно.

Паводле ацэнак навукоўцаў, колькасць вуглевадародаў у азёрах Тытана ў сотні разоў перавышае іх ўтрыманне ў нетрах Зямлі.

Карта паўночнага паўшар'я Тытана

Мора Кракена

Мора Кракена

Мора Лігеі

Мора Пунгі

Возера Цзінбо

Возера
Больсена

Возера
Ней

Гл. таксама

• Атмасфера Тытана

Крыніцы

1. J.-R. C. Cook, S. Cole (30 лістапада 2009). "Scientists Explain Puzzling Lake Asymmetry on Titan". Архівавана з арыгінала 4 снежня 2009. Праверана 2011-02-05.
2. Mousis, O.; Schmitt, B. (Красавік 2008). "Sequestration of Ethane in the Cryovolcanic Subsurface of Titan". The Astrophysical Journal. 677. :10.1086/587141.
3. S. F.Dermott, C. Sagan, (1995). "Tidal effects of disconnected hydrocarbon seas on Titan". Nature. 374 (6519): 238–240. :10.1038/374238a0. PMID 7885443.{{cite journal}}: Папярэджанні CS1: залішняя пунктуацыя (спасылка) Папярэджанні CS1: розныя назвы: authors list (спасылка)
4. Emily Lakdawalla (15 студзеня 2005). "New Images from the Huygens Probe: Shorelines and Channels, But an Apparently Dry Surface". The Planetary Society. Архівавана з арыгінала 29 жніўня 2007. Праверана 2011-02-04.
5. Emily Lakdawalla (28 чэрвеня 2005). "Dark Spot Near the South Pole: A Candidate Lake on Titan?". The Planetary Society. Архівавана з арыгінала 29 верасня 2007. Праверана 2011-02-04.
6. "NASA Cassini Radar Images Show Dramatic Shoreline on Titan" (Press release). Jet Propulsion Laboratory. 16 верасня 2005. Архівавана з арыгінала 30 мая 2012. Праверана 2006-10-14. Архіўная копія (нявызн.)(недаступная спасылка). Архівавана з першакрыніцы 30 мая 2012. Праверана 27 кастрычніка 2013.
7. Stofan, E. R.; Elachi, C.; et al. (4 студзеня 2007). "The lakes of Titan". Nature. 445 (1): 61–64. :10.1038/nature05438. PMID 17203056. Праверана 2007-08-27.
8. Titan Has Liquid Lakes, Scientists Report in Nature (нявызн.)(недаступная спасылка). NASA/JPL (3 студзеня 2007). Архівавана з першакрыніцы 11 снежня 2008. Праверана 8 студзеня 2007.
9. Cook, J.-R. C.. Glint of Sunlight Confirms Liquid in Northern Lake District of Titan (нявызн.). NASA web site Cassini mission page. NASA (17 снежня 2009). Архівавана з першакрыніцы 22 жніўня 2011. Праверана 26 студзеня 2010.
10. Bortman, Henry. Titan: Where's the Wet Stuff? (нявызн.). Astrobiology Magazine (28 кастрычніка 2004). Архівавана з першакрыніцы 22 жніўня 2011. Праверана 5 лютага 2011.
11. Stofan, Ellen. Titan Mare Explorer (TiME): The First Exploration of an Extra-Terrestrial Sea (нявызн.) (pdf)(недаступная спасылка). Space Policy Online (25 жніўня 2009). Архівавана з першакрыніцы 24 кастрычніка 2009. Праверана 5 лютага 2011.
12. G. Mitri; et al. (2007). "Hydrocarbon Lakes on Titan" (PDF). Icarus. 186 (2): 385–394. :10.1016/j.icarus.2006.09.004.
13. Coustenis, Athéna and Taylor, F. W. (2008). Titan: Exploring an Earthlike World. World Scientific. pp. 154–155. ISBN 9789812705013. Праверана 2010-03-25.{{cite book}}: Папярэджанні CS1: розныя назвы: authors list (спасылка)
14. Астрономы установили химический состав озёр на Титане — Lenta.ru
15. D. Cordier; O. Mousis; J.-I. Lunine; P. Lavvas; V. Vuitton (2009). "An estimate of the chemical composition of Titan's lakes". :0911.1860 [astro-ph].
16. Ученые рассказали о метановых "льдинах" на Титане
17. Titan Has More Oil Than Earth (нявызн.) (13 лютага 2008). Архівавана з першакрыніцы 12 ліпеня 2012. Праверана 4 лютага 2011.

Спасылкі

• Черные моря Титана (научно-популярная статья)
• Учёные открыли удивительную изменчивость озёр Титана Архівавана 8 чэрвеня 2012. Membrana.ru