Плотная атмосфера Титана образовалась в ходе интенсивной кометной бомбардировки около четырех миллиардов лет назад. Ученые опубликовали новую гипотезу формирования атмосферы у шестой луны Сатурна в журнале Nature Geoscience , а коротко о работе пишет портал Space.com.
Титан - это единственный спутник в Солнечной системе, обладающей атмосферой. Она на 95 процентов состоит из азота и оказывает на 50 процентов большее давление на поверхность, чем земная атмосфера. У астрономов нет единого мнения относительно происхождения азота в атмосфере Титана. Ученые разработали несколько гипотез, однако для всех них имеются серьезные контраргументы.
Например, предположение, что азот мог образоваться при разложении находящегося на поверхности сатурнианской луны аммиака, требует, чтобы Титан формировался при относительно высокой температуре, при которой могло бы произойти разделение составляющих спутник веществ на каменистую сердцевину и замерзший ледяной верхний слой. Однако наблюдения зонда "Кассини" указывают, что вещество Титана не столь четко подразделяется на слои.
Согласно другому предположению, азот мог сохраниться со времен формирования Титана. В этом случае в атмосфере спутника помимо азота должно присутствовать большое количество изотопа аргона-36, который также входил в состав газов в протопланетном диске, из которого образовались планеты и спутники Солнечной системы. Наблюдения показали, что в атмосфере Титана очень мало аргона-36.
Авторы новой работы предположили, что азот образовывался при соударении комет с поверхностью Титана - такая "авария" происходит на огромной скорости, и в месте удара резко повышается температура и создается очень большое давление. При таких условиях вполне возможно прохождение химической реакции.
Чтобы проверить свои предположения, ученые при помощи лазерных пушек обстреливали мишень из замороженного аммиака снарядами из золота, платины и меди. Оказалось, что при ударе действительно происходит разложение аммиака на водород и азот. Авторы подсчитали, что в ходе интенсивной кометной бомбардировки Титана должно было образоваться около 300 миллионов миллиардов метрических тонн азота - достаточно, чтобы сформировать атмосферу Титана.
Недавно другой коллектив ученых "лишил" Титан криовулканов - вулканов, выбрасывающих замерзший водяной лед, углеводороды и различные газы. Исследователи заключили, что "подозрительные" детали ландшафта спутника, которые раньше связывали с криовулканами, образовались в результате метеоритной бомбардировки, интенсивных дождей и выветривания.
