Ученые НАСА провели экспериментальное исследование, чтобы объяснить, чем могут быть так называемые «волшебные острова» обнаруженные автоматическим аппаратом «Кассини» в водоемах спутника Сатурна Титана. В результате они выдвинули предположение, что эти «острова» представляют собой пузыри выделяющегося азота.
Атмосфера Титана состоит преимущественно из азота, а вот его водоемы правильнее называть углеводородоемами, так как его озера и моря состоят преимущественно из жидких углеводородов: метана и этана. Во время пролетов зонда «Кассини» над спутником были отмечены странные, похожие на острова структуры в этих морях, которые появлялись и исчезали. Ученые прозвали их волшебными островами (magic islands).
Исследователи предложили несколько гипотез, объясняющих эти «острова», в том числе и ту, которая признавала их пузырями выделяющегося газа. Теперь сотрудники Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене смоделировали условия Титана, чтобы выяснить, как эти пузыри могут возникать. Они установили, что в очень холодном жидком метане может растворяться значительное количество азота, но даже незначительные изменения температуры, давления или состава жидкости приводят к тому, что большое количество азота выделяется из раствора. «Озера Титана словно дышат азотом, – говорит руководитель исследования Майкл Маласка (Michael Malaska). – Когда они остывают, они могут поглощать больше газа, “вдыхая”. А когда они нагреваются, емкость жидкости уменьшается, поэтому они “выдыхают”».
Данные, собранные зондом «Кассини», показывают, что моря Титана могут значительно отличаться по составу, в одних преобладает этан, в других – метан. Лабораторные эксперименты показали, что в случае смешивания жидкостей с преобладанием метана и этана способность азота удерживаться в растворе резко падает и образуют азотные пузыри.
Ученые опасаются, что такое явление в морях Титана будет мешать его исследованию автоматическими спускаемыми аппаратами. Избыточное тепло, выделяемое зондом, будет вызывать выделение пузырей вокруг него, затрудняя управление и сохранение стабильного положения.
Результаты исследования были опубликованы в планетологическом журнале Icarus.
