Каньоны и реки на Титане

Космический аппарат Cassini обнаружил на крупнейшем сатурнианском спутнике Титане глубокие каньоны с крутыми склонами, заполненные жидкими углеродами (главным образом метаном). Это первое наблюдение подобных структур на каком-либо небесном теле.

В публикации в журнале Geophysical Research Letters детально описываются результаты анализа наблюдений Титана с близкого расстояния в мае 2013 г., проведенных группой сопровождения Cassini. В ходе пролета вблизи спутника значительную часть времени исследователи уделили эксперименту с использованием бортового радиолокационного оборудования RADAR. В центре их внимания были каналы, отходящие от большого северного моря Лигейя (Ligeia Маrе).

Наблюдения показывают, что каналы, составляющие разветвленную сеть Флюмина (Vid Flumina), представляют собой узкие каньоны шириной, как правило, менее километра, с крутыми (более 40°) склонами. Большинство из них довольно глубокие — от 250 до 570 м. На радиолокационных изображениях они выглядят темными, напоминая моря Титана с большим содержанием метана. Это обстоятельство натолкнуло ученых на мысль, что эти образования могут быть заполнены жидкостью, однако прямых доказательств данной версии долго не могли обнаружить. Более того, не представлялось возможным получить четкий и однозначный ответ на вопрос о структуре наполняющего каналы темного вещества: нельзя было исключить того, что это не жидкость, а скопление рыхлого метанового льда.

Радар Cassini использует частоты, на которых плотный облачный покров Титана прозрачен, чтобы непосредственно рассмотреть детали его поверхности. Но в 2013 г. этот инструмент задействовали как высотомер, посылающий в сторону спутника импульсы радиоволн, чтобы по характеру их отражения определить высоту отдельных деталей ландшафта. Исследователи объединили данные альтиметрии с уже имеющимися радиолокационными изображениями региона, что и помогло получить новые уникальные результаты.

Ключом к пониманию природы каналов стали особенности отражения сигнала радара: оно было удивительно четким, что свидетельствовало о чрезвычайно гладкой поверхности, характерной для уже обнаруженных на Титане углеводородных морей. Глубину каньонов удалось определить путем сравнения времени прихода эхо-сигналов, отраженных от их склонов и дна.

Наличие столь глубоких протяженных впадин на поверхности спутника говорит о том, что, независимо от природы формирующих их процессов, они должны были действовать в течение длительного времени либо же вызывать значительно более мощную эрозию по сравнению с другими изученными областями. Предложенный учеными сценарий включает с себя подъем отдельных участков местности и изменения уровня титанианских морей.