Новая гипотеза, предложенная учеными, касается структуры подледного океана Титана, спутника Сатурна. До этого момента исследователи полагали, что вода там обладает аномально высокой соленостью, сопоставимой с соленостью Мертвого моря, что создавало препятствия для возникновения жизни. Однако последние данные свидетельствуют о том, что океан Титана, по своим характеристикам, больше напоминает земные водоемы, но расположен под толщей льда.
Титан, второй по размеру спутник в Солнечной системе, является наиболее изученным с точки зрения гравитационного поведения. Это позволяет ученым делать предположения о его внутреннем строении, в том числе о его океане.
Жидкая вода является необходимым условием для существования жизни, какой мы ее понимаем. Однако, обнаружение океана на Титане породило определенные трудности: его соленость оказалась чрезвычайно высокой, сопоставимой с соленостью Мертвого моря. К такому заключению исследователи пришли в 2014 году, используя данные, полученные с помощью космического аппарата «Кассини».
Аппарат не располагал возможностью прямого измерения солености. Инструменты зонда фиксировали гравитационные данные, связанные с приливами. На основании этих данных исследователи установили числа Лава — параметры, не имеющие фиксированных значений и описывающие сопротивление тела деформации под воздействием приливных сил.
Значение числа Лава (k2 = 0,616) у Титана достаточно велико и указывает на вероятное наличие глобального океана. Без океана это значение было бы приблизительно 0,03. Океан, состоящий из чистой воды, мог бы дать k2 = 0,468, однако, с учетом влияния ледяной «скорлупы», это число снижается до 0,42.
Высокое значение числа Лава в теории можно связать с тонким слоем льда на поверхности, однако это противоречит другим данным наблюдений и не учитывает, что в условиях спутника подобный тонкий слой со временем преобразовался бы в более толстый. Альтернативное объяснение, предложенное учеными в 2014 году, заключается в низкой жесткости пород, составляющих «твердую» поверхность Титана, или в высокой солености его океана.
Океан Титана, по расчетам, должен быть значительно более соленым, чем океаны Земли. Это противоречит как моделям, описывающим взаимодействие воды и горных пород спутника, то есть его внутренней химии, так и результатам анализа выбросов из подповерхностного океана Энцелада, еще одного спутника Сатурна.
Авторы нового исследования, поданного на публикацию в The Planetary Science Journal, ученые полагают, что предположение об однородности океана стало причиной некорректности прошлых оценок. В своей работе они пересчитали теоретическое число Лава, принимая во внимание возможную слоистость вод Титана.
Высокое значение параметра k2 было объяснено благодаря резонирующей стратификации океана Титана, основанной на принципе увеличения солености с глубиной. Соленость воды в целом соответствует уровням, наблюдаемым на Земле и Энцеладе, и легко объясняется существующими моделями взаимодействия воды и горных пород спутника.
Для существования жизни необходим значительный объем жидкой воды. Ученые убедились, что на некоторых спутниках Солнечной системы существуют обширные подледные океаны, объем которых превышает суммарный объем всей воды на Земле. Однако для определения потенциала этих океанов как среды обитания требуются дополнительные сведения.
Предполагается, что стратификация океана Титана, описанная в новой гипотезе, может наблюдаться и на Ганимеде и Европе, спутниках Юпитера. Это позволит собрать данные для проверки данной гипотезы в ходе будущих миссий, которые уже запланированы к этим небесным телам.