Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально изучил крупнейший спутник — Титан. Установлено, что ближе к полюсам на его поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда стекают реки, пополняемые атмосферными осадками. Во время изучения этой информации у исследователей появилось всё больше вопросов: каков состав жидкости и что определило форму берегов? Американские учёные, используя данные радарной съемки, уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги, а также описали свойства их поверхностей.
Титан долгое время считался самым привлекательным спутником в Солнечной системе для поиска жизни. В 2005 году к нему направили спускаемый аппарат «Гюйгенс» в рамках миссии NASA «Кассини». Пробив густую азотную атмосферу, приборы обнаружили холодный мир, покрытый смогом. Есть предположение, что под слоем льда скрывается глобальный соленый океан, но пока невозможно это проверить напрямую.
Титан имеет песчаные дюны на экваторе. В средней полосе доминируют равнины, а поближе к полюсам — озера и моря из жидких углеводородов.
Ученых больше всего привлекают исследования морей. За недостатком данных важно обращать внимание на существующие наблюдения. Статья, которая … вышла в журнале Nature CommunicationsУченые из Соединенных Штатов Америки, Италии и Франции проанализировали данные с радара «Кассини», собранные в 2014 и 2016 годах.
RADAR позволил изучить береговую линию морей и достичь глубины 200 метров с помощью метода радиолокационного синтезирования апертуры (SAR) — активного сканирования толщи звуковыми волнами. Ученые использовали прозрачность углеводородов в Ku-диапазоне и получили информацию с радара о составе жидкости, заполняющей моря. Такой состав оказался смесью метана, этана и растворенного азота. Доля этана оказалась несколько меньше расчетной.
Метаново-азотные дожди на Титане разбавляют этановую составляющую морей и озер, подобно тому как пресные водотоки на Земле вытесняют соленую воду Балтийского моря в Атлантический океан.
Ученые дополнили картину данными, полученными во время бистатического эксперимента рассеяния, проведенного аппаратом «Кассини». Эксперимент заключался в картировании поверхности Титана радиоволнами. Отраженные сигналы принимали станции сети дальней космической связи на Земле. В отличие от звуколокации, проникающей вглубь, бистатические радиоизмерения дали представление о самом поверхностном слое.
Ранее предполагали, что поверхность почти идеально гладкая. Анализ показал, что на море Лигеи высота ряби составляет один миллиметр, а в северной части морей Кракена и Пунги — не более трех миллиметров. У берегов и эстуариев шероховатость больше — 3,6-5,2 миллиметра. Авторы научной работы считают, что это свидетельствует об активных приливных течениях.
Несоответствия свойств трех исследованных морей ученых озадачили. Различия в составе, определенном по диэлектрической постоянной, заметны. Концентрация метана в эстуариях выше. Исследователи полагают, что это свидетельствует в пользу гипотезы о метановых реках, впадающих в этановые моря.