П’ять несподіваних відкриттів "Гюйгенса"
Парашютний спуск в атмосфері зайняв 2 години 28 хвилин і завершився першою в історії м'якою посадкою, досконалою у зовнішній Сонячній системі. Під час спуску "Гюйгенс" вимірював температуру, щільність, хімічний та ізотопний склад та інші параметри атмосфери супутника. Ми вирішили розповісти про п'ять несподіваних відкриття Гюйгенса.
Атмосфера Титану
Потенційно мешканий супутник Сатурна Титан має товсту азотну атмосферу, яка довгий час не дозволяла побачити поверхню. Нижні шари атмосфери Титану, як і Землі, діляться на тропосферу і стратосферу. У тропосфері температура висотою падає.
До висоти 50 км простягається велика тропопауза, де температура залишається майже незмінною. А потім температура починає зростати. Такі інверсії температури перешкоджають розвитку вертикальних рухів повітря. Вони зазвичай виникають через спільну дію двох факторів - підігріву повітря знизу від поверхні та підігріву зверху завдяки поглинанню сонячного випромінювання. На Титані температура впевнено зростає принаймні до 150 км.
Однак на висотах понад 500 км "Гюйгенс" несподівано виявив цілу серію температурних інверсій, кожна з яких визначає окремий шар атмосфери. Їхнє походження поки залишається незрозумілим. Атмосферу Титану, як і земну, становить азот. Другий за значимістю газ – метан. Його можна порівняти з водяною парою в земній атмосфері. Крім того, в атмосфері Титану були виявлені складні органічні сполуки, що утворюються під час розпаду метану під дією сонячного ультрафіолетового випромінювання. Це дає спеціалістам підстави порівнювати атмосферу найбільшого супутника Сатурна з первинною атмосферою Землі.
Імовірно, біля самої поверхні Титану спостерігається сильнатурбулентність атмосфери: зонд несподівано сильно розхитався перед посадкою. Однак точно підтвердити це поки що неможливо.
Поверхня Титану
Ці зонди дозволили визначити характер поверхні Титану. Вона виявилася не твердою і не надто м'якою: це не лід, але й не товстий шар аерозолю, що осів. За механічними властивостями поверхня нагадує м'яку глину, трохи утрамбований сніг або пісок, покритий тонкою плівкою вуглеводневої речовини завтовшки до кількох сантиметрів.
Останні 90 м польоту "Гюйгенса" показали, що поверхня відносно рівна, але не зовсім гладка. Після посадки апарат зареєстрував ознаки випаровування метану. Це говорить про те, що грунт міг бути просякнутий метаном. Наприклад, це могло бути узбережжя метанового моря чи річки. Крім того, апарат виявив асиметрію північної та південної півкуль Титану. У північній півкулі площа рідких поверхонь на 20% більша, ніж у південній півкулі. Це може бути пов'язане або з топографічною асиметрією, або з сезонними змінами на Титані.
Погода на Титані
Інтерпретація даних із зонда «Гюйгенс» розповіла і про погоду на Титані: клімат планети схожий із земним кліматом у доісторичну епоху. На планеті трапляються сильні бурі. Коли концентрація метану в середніх шарах атмосфери досягає 80%, починають утворюватися висхідні потоки зі швидкістю близько 70 км/год. Внаслідок цього процесу в атмосфері супутника виникає густа хмарність. Рівень опадів на Титані може сягати трьох центнерів на квадратний метр поверхні на годину, а дощові краплі зі зріджених вуглеводнів досягають розміру до одного див.
Космічний зонд дозволив дослідити і титанові хмари: їхня верхня частина складається з метанової.льоду, а нижня - з рідких метану та азоту. Температура планети становить 179 градусів нижче нуля, і завжди стелиться метановий туман.
Водойми Титану
Метанові опади живлять численні струмки, озера та джерела, виявлені на знімках, зроблених "Гюйгенсом" на Титані. Водойми, заповнені метаном, розташовані у північних широтах планети. На даний момент, це перший випадок виявлення водойм поза Землею. Їхні розміри відрізняються від кілометра до сотень кілометрів.
Один із них, який отримав неофіційну назву «море Кракена», перевершує в розмірах Каспійське море. Знімки показують, що поверхня "суші" прорізана численними звивистими каналами, а на деяких зображеннях видно навіть сліди виходу річок з берегів, сліди "повені". Крім того, низькочастотні радіосигнали, зареєстровані Гюйгенсом, можуть свідчити про наявність на найбільшому супутнику Сатурна підземного океану, що складається з рідкої води.
Життя на Титані
Завдяки наявності атмосфери питання можливості життя на Титані нині залишається відкритим. Титан багато в чому подібний до ранньої Землі 4,6 млрд років тому, тому не можна виключити того, що на планеті є чимало передумов для виникнення життя. Під дією світла метан перетворюється на етан, ацетилен, етилен, у поєднанні з азотом — на солі ціаністої кислоти, які є цеглинами для амінокислот. Аналіз даних, отриманих за допомогою "Гюйгенса", дозволяє будувати гіпотези про наявність примітивних видів біологічного життя на Титані.
Згідно з ними, «життєві форми дихають атмосферою цього найбільшого місяця Сатурна і споживають хімічні сполуки, що знаходяться на поверхні Титану, отримуючи тим самим необхідну енергію». Однак, як наголошуютьвчені, дані про динаміку водню та ацетилену в атмосфері Титану є лише ознаками існування життя, а не його підтвердженням.