Атмосфера лунного Титана Сатурна, еще более подобная Земле, чем ранее мысль

Титан – замечательный объект в Солнечной системе. Как Земля и Венера, и в отличие от любой другой луны, у этого есть скалистая поверхность и толстая атмосфера. Это – единственный объект в Солнечной системе кроме Земли, чтобы иметь реки, ливень и моря.

Это больше, чем планета Меркурий.Благодаря этим характерным особенностям Титан был изучен больше, чем какая-либо луна кроме Земли, включая многочисленную муху-bys исследованием Кассини, а также высаживающегося на берег Гюйгенса, который приземлился в 2004.

На борту Кассини инструмент, частично разработанный в UCL, Спектрометр Плазмы Кассини (ЗАГЛАВНЫЕ БУКВЫ), который использовался в этом исследовании.«Атмосфера титана составлена, главным образом, азота и метана с 50% более высоким давлением в его поверхности, чем на Земле», сказал Эндрю Коутс (Лаборатория Космических исследований UCL Mullard), кто привел исследование. «Данные из ЗАГЛАВНЫХ БУКВ доказали несколько лет назад, что вершина атмосферы Титана теряет приблизительно семь тонн углеводородов и нитрилов каждый день, но не объяснила, почему это происходило. Наше новое исследование представляет свидетельства для того, почему это происходит».

Углеводороды – категория молекул, которая включает метан, а также другие знакомые вещества включая бензин, природный газ и битум. Нитрилы – молекулы с азотом и углеродом, плотно связанным.

Новое исследование, изданное сегодня в журнале Geophysical Research Letters, объясняет, что эту атмосферную потерю ведет полярный ветер, приведенный в действие взаимодействием между солнечным светом, солнечным магнитным полем и молекулами, существующими в верхней атмосфере.«Хотя Титан в десять раз далее от Солнца, чем Земля, его верхняя атмосфера все еще купается в свете», говорит Коутс. «Когда свет поражает молекулы в ионосфере Титана, он изгоняет отрицательно заряженные электроны из углеводорода и нитриловых молекул, оставляя положительно заряженную частицу. У этих электронов, известных как фотоэлектроны, есть очень определенная энергия 24,1 электронвольтов, что означает, что их может проследить инструмент ЗАГЛАВНЫХ БУКВ, и легко отличить от других электронов, поскольку они размножаются через окружающее магнитное поле».Земля неиконоскопа, Титан не имеет никакого собственного магнитного поля, но окружен быстро вращающимся магнитным полем Сатурна, которое драпирует формирование подобного комете хвоста вокруг луны.

У 23 мух-bys, которые прошли через ионосферу Титана или ее магнитный хвост, ЗАГЛАВНЫЕ БУКВЫ обнаружили измеримые количества этих фотоэлектронов до 6,8 радиусов Титана далеко от луны, потому что они могут легко путешествовать вдоль линий магнитного поля.Команда нашла, что эти отрицательно заряженные фотоэлектроны, распространенные всюду по ионосфере Титана и хвосту, создали электрическую область.

Электрическая область, в свою очередь, достаточно сильна, чтобы потянуть положительно заряженный углеводород и нитриловые частицы от атмосферы всюду по освещенной солнцем части атмосферы, настраивая широко распространенный ‘полярный ветер’, который ученые наблюдали там.Это явление только наблюдалось относительно Земли прежде в полярных регионах, где магнитное поле Земли открыто. Поскольку Титан испытывает недостаток в его собственном магнитном поле, то же самое может произойти по более широким регионам, не только около полюсов. Столь же широко распространенный ‘полярный ветер’, как сильно подозревают, существует и на Марсе и на Венере – эти две планеты в Солнечной системе, которые являются самыми подобными Земле.

Это дает новые свидетельские показания того, как Титан, несмотря на его местоположение в орбите вокруг газового гиганта во внешней Солнечной системе, является одним из большинства подобных Земле объектов, когда-либо изученных.


Блог обо всем