Новое исследование американского космического агентства NASA предлагает знать реальную внутреннюю структуру крупнейшего спутника Сатурна — Титана иначе, чем считалось ранее. Долгое время предполагалось, что под толстой ледяной оболочкой Титана скрывается глобальный океан жидкой воды, аналогичный тем, которые ученые подозревают у Европы или Энцелада. Новое исследование, опубликованное 17 декабря 2025 года, ставит под вопрос существование такого водного «мира-океана».
История представлений о внутреннем океане Титана
С начала 2000-х годов научное сообщество обсуждало возможность наличия подледного глобального океана у Титана. Космический аппарат Cassini-Huygens в 2008 году впервые зафиксировал данные, которые могли свидетельствовать о наличии слоя жидкой воды под ледяной поверхностью спутника. Ученые отметили значительную деформацию поверхности Титана под действием приливных сил Сатурна — наблюдаемая «вздутия» толщи льда могли быть объяснены только наличием подломного жидкого слоя.
Пересмотр данных Cassini
Новое исследование, проведённое учёными из NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) в Калифорнии, пересмотрело архивные измерения гравитационного поля и приливной деформации Титана, использовав радиосигналы между аппаратом Cassini и Землёй. Эти сигналы позволяют определить, как внутренние слои спутника реагируют на изменение гравитационного притяжения Сатурна.
Ключевым фактором стала обработка Doppler-эффекта — изменение частоты радиосигналов при движении Cassini, что позволяет реконструировать вариации силы тяжести и упругости структуры Титана. При более детальном анализе шумов и «сигнала» учёные обнаружили запаздывание между моментом максимального гравитационного воздействия и ответом поверхности Титана, которое невозможно объяснить, если протяжённый слой жидкой воды находится под оболочкой.
Новая модель внутренней структуры
Вместо глобального океана исследователи предлагают другую внутреннюю архитектуру Титана:
- Внешняя оболочка — толстой порядка приблизительно 170 км твердых льдов, состоящих преимущественно из водяного льда под высоким давлением.
- Подледные слои — глубокие слои, содержащие смесь льда и «слякоти» (slush), в которых вода присутствует в перемешанном твердом и жидком состояниях, что даёт возможность приливной деформации.
- Локальные водяные карманы — небольшие участки, где вода может существовать в жидком состоянии и достигать температур порядка 20 °C (68 °F) из-за генерации тепла, вызванного трением между кристаллами льда и приливным гравитационным воздействием Сатурна.
Такая структура позволяет спутнику изгибаться и «гибнуть» под приливными силами далеко более эффективно, чем если бы он был полностью твёрдым, но не требует наличия полностью жидкого, глобального подледного океана.
Почему прежние выводы могли быть неточными
Раньше учёные использовали данные Cassini для оценки приливной деформации, предполагая, что большая гибкость возможна только при наличии обширной жидкой среды. Однако новое исследование показало, что слоистая структура льда со включениями «слякоти» может давать такую же картину, но не требует наличия цельного океана. Этот вывод основан на снижении уровня шума в обработке данных и выявлении более тонких характеристик изменения гравитационного поля, чем было доступно в предыдущих анализах.
Что это означает для понимания Титана
Новая модель меняет наше понимание внутреннего устройства одного из самых интересных объектов Солнечной системы. Если Титан действительно не имеет глобального подледного океана, это может повлиять на оценки его геологической активности, теплового баланса и потенциальной обитаемости. Тем не менее, локальные водяные карманы под твердой оболочкой могут создавать среды, где тепло и питательные химические вещества транспортируются между глубинными слоями и поверхностью, что сохраняет определённый научный интерес к этим регионам.
Перспективы будущих исследований
Одной из главных задач ближайшего десятилетия в изучении Титана станет миссия Dragonfly — уникальный беспилотный посадочный аппарат с винтокрылой конструкцией, которая планируется к запуску не ранее 2028 года. Dragonfly будет исследовать поверхность Титана, изучать его состав, атмосферу и потенциальные признаки химической эволюции. Наличие сейсмометра на борту позволит также получить данные о внутренней структуре спутника, что позволит подтвердить или опровергнуть существующие модели устройства недр.
Итоги
Новое исследование NASA демонстрирует, что Титан может иметь структуру, отличную от ранее предполагаемого глобального океана. Вместо обширной подледной водной среды под твёрдой оболочкой, спутник, вероятно, содержит слои льда со включениями слякоти и локальными водяными карманами, способными частично объяснять наблюдаемую деформацию и энергетические процессы внутри него. Эти данные уточняют наши представления о потенциальной геофизике Титана и поднимают новые вопросы о возможных условиях в его недрах.
Источники:
Статья создана по материалам https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-suggests-saturns-moon-titan-may-not-have-global-ocean/
