С 2004 по 2017 год миссия НАСА «Кассини-Гюйгенс» собрала обширные сведения о системе Сатурна, в том числе о его наибольшем спутнике — Титане. Эти данные до сих пор изучают и получают всё новые интересные открытия о характеристиках этого спутника.
Группа исследователей из Корнельского университета, Болонского университета, JPL и других институтов, при поддержке НАСА и ASI, опубликовала новое исследование, основанное на данных с зонда «Кассини», полученных во время бистатических радарных экспериментов на полярных морях Титана.
До сих пор радары «Кассини» предоставляли лишь ограниченную информацию о морях спутника, состоящих из жидких углеводородов и находящихся вблизи северного полюса. Анализ этих данных выявил новые сведения о составе и активности морей.
В частности, удалось отдельно проанализировать состав и неровности поверхности морской Титана, что было невозможно при предыдущем анализе моностатических радарных данных.
Что такое бистатический радарный эксперимент?
Эксперимент с использованием бистатического радара включает направленный радиоволной с орбитального спутника к цели — морю Титана. Затем волна отражается обратно и регистрируется приемной антенной на Земле.
Отражение от поверхности поляризовано, то есть предоставляет информацию с двух независимых позиций. В отличие от моностатических радарных данных, где сигнал возвращается на космический аппарат, бистатическая информация получена с помощью двух независимых точек наблюдения. Такая информация является более полным набором и чувствительна как к составу отражающей поверхности, так и ее неровностям.
Четыре бистатических радарных наблюдения, собранные «Кассини» во время четырех пролетов в 2014 году (17 мая, 18 июня и 24 октября) и в 2016 году (14 ноября), использовались в исследовании. В каждом случае отражения от поверхности наблюдались при максимальном сближении зонда с Титаном и снова при удалении. Команда проанализировала данные наблюдений за тремя крупными полярными морями Титана: морем Кракена, морем Лигеи и морем Пунги.
Состав морей Титана
Исследования показали, что состав поверхностных слоёв углеводородных морей варьируется, меняясь в зависимости от географического положения и близости к водным путям, таким как реки и эстуарии.
Самая южная часть моря Кракена обладает большей диэлектрической проницаемостью по сравнению с другими частями. Вода на Земле имеет высокую диэлектрическую проницаемость — около 80, а этановое и метановое моря Титана — около 1,7.
Во время полётов все три моря были преимущественно спокойными, волны не превышали 3,3 миллиметра. Вблизи берегов, эстуариев и проливов наблюдался более высокий уровень неровностей, до 5,2 миллиметра, что может указывать на наличие приливных течений.
Реки чистого метана
Реки, несущие воду в моря, кажутся чистым метаном до тех пор, пока не сольются с открытыми жидкими морями, более богатыми этаном, как на Земле, где пресноводные реки вытекают и смешиваются с соленой водой океанов.
«Это хорошо совпадает с прогнозами погоды для Титана. — уточнил Филипп Николсон, профессор Корнельского университета и соавтор статьи. Предсказывается, что дождь с этого неба, вероятно, будет состоять в основном из метана, с примесями этана и другими углеводородами. «.
Валерио Поджиали, исследователь из Корнелла и главный автор статьи, утверждает, что над данными, собранными «Кассини» за 13 лет изучения Титана, продолжается работа. В этом массиве информации, который ещё предстоит проанализировать по-разному, наверняка появятся новые доказательства и открытия о жидких характеристиках спутника.
Ожидается прибытие миссии NASA Dragonfly, которая изучит поверхность Титана с помощью полета поблизости от земли, предоставляя более подробное представление о мире, похожего на нашу планету, но при этом отличающегося многими особенностями.
В журнале Nature Communications вышел новый исследовательский материал. .