Ученые выяснили, каким образом формируются дюны и равнины на Титане
Как образуются дюны, равнины и лабиринтные ландшафты на Титане смогли показать геологи Стэнфордского университета, определив процесс, который позволяет веществам на основе углеводородов образовывать песчинки или коренную породу, согласно исследованию, опубликованному 25 апреля в журнале Geophysical Research Letters.
Чтобы построить модель, которая могла бы имитировать формирование различных ландшафтов Титана, ученым сначала пришлось разгадать одну из самых больших загадок осадочных пород на планетарном теле.
Они выяснили как могут его основные органические соединения, которые считаются гораздо более хрупкими, чем неорганические силикатные зерна на Земле, трансформироваться в зерна, которые образуют четкие структуры, а не просто изнашиваются и сдуваются в пыль.
На Земле силикатные породы и минералы на поверхности со временем разрушаются в осадочные зерна, перемещаясь с ветром и потоками, и осаждаются в слоях отложений, которые в конечном итоге превращаются обратно в камни. Затем эти породы продолжают процесс эрозии, и материалы перерабатываются через слои Земли в течение геологического времени.
Исследователи полагают, что на Титане аналогичные процессы сформировали дюны, равнины и лабиринтные ландшафты, видимые из космоса. Но в отличие от Земли, Марса и Венеры, где силикатные породы являются доминирующим геологическим материалом, из которого образуются отложения, считается, что отложения Титана состоят из твердых органических соединений. Ученые не могли ранее продемонстрировать, как эти органические соединения могут превращаться в осадочные зерна, которые могут переноситься по ландшафтам спутника и в течение геологического времени.
Исследовательская группа нашла ответ, изучив отложения на Земле, называемые ооидами, которые представляют собой небольшие сферические зерна, чаще всего встречающиеся в неглубоких тропических морях, например, вокруг Багамских островов. Ооиды образуются, когда карбонат кальция извлекается из толщи воды и прикрепляется слоями вокруг зерна, такого как кварц.
Что делает ооиды уникальными, так это их образование путем химического осаждения, что позволяет ооидам расти, в то время как одновременный процесс эрозии замедляет рост, поскольку зерна разбиваются друг о друга волнами и штормами. Эти два конкурирующих механизма уравновешивают друг друга с течением времени, образуя постоянный размер зерна — процесс, который, как предполагают исследователи, также может происходить на Титане.
«Мы смогли разрешить парадокс того, почему на Титане так долго могли существовать песчаные дюны, несмотря на то, что материалы очень слабые, — сказал геолог Матье Лапотр. — Мы выдвинули гипотезу, что спекание, при котором соседние зерна сливаются в одно целое, может уравновесить истирание, когда ветер переносит зерна».
Вооружившись гипотезой образования отложений, Лапотр и соавторы исследования использовали существующие данные о климате Титана и направлении переноса наносов ветром, чтобы объяснить его четкие параллельные полосы геологических образований: дюны вблизи экватора, равнины в средних широтах и лабиринтные местности вблизи полюсов.
