Многонациональная команда астрономов, изучающих химический состав атмосферы на лунном Титане Сатурна, показала большие зоны двух органических молекул – водородного изоцианида (HNC) и cyanoacetylene (HC3N) – около северных и южных полюсов луны. Эти регионы любопытно перемещены от полюсов на восток или запад, так, чтобы рассвет сломался по южному региону, в то время как сумрак запинается и падает за северный.
Это изображение — соединение нескольких изображений, взятых во время двух отдельных демонстрационных полетов Титана в 2006. Кредит изображения: NASA/JPL/University Аризоны.Атмосфера титана долго представляла интерес, потому что это действует как химическая фабрика, используя энергию от Солнца и магнитного поля Сатурна, чтобы произвести широкий спектр органических молекул.
Изучение этой сложной химии может обеспечить понимание свойств очень ранней атмосферы Земли, которая, возможно, разделила много химических особенностей с современным Титаном.Ученые, во главе с доктором Мартином Кординером из НАСА Центр космических полетов имени Годдарда и Католический университет Америки в Вашингтоне, округ Колумбия, использовали чрезвычайную чувствительность и резолюцию Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), чтобы отследить атмосферные распределения HNC и HC3N, который первоначально, казалось, был сконцентрирован равномерно по северным и южным полюсам Титана.
Удивление прибыло, когда команда сравнила газовые концентрации на разных уровнях в атмосфере.На самых высоких высотах зоны HNC и HC3N были отказаны от полюсов.
Эти концентрации вне полюса неожиданны, потому что стремительные, ветры восток — запад в средней атмосфере Титана должны полностью смешать молекулы, сформированные там.Большие участки HNC (слева) и HC3N (справа) пылают около Северного полюса Титана, на стороне сумрака, и около ее Южного полюса, на стороне рассвета; более яркие цвета указывают на более сильные сигналы от этих двух газов; красные оттенки указывают на менее явные сигналы.
Кредит изображения: NRAO / AUI / NSF.У команды еще нет очевидного объяснения этих результатов.“Это — неожиданное и потенциально инновационное открытие.
Эти виды востока на запад изменения никогда не замечались прежде в атмосферных газах Титана. Объяснение их происхождения дарит нам захватывающую новую проблему”, сказал доктор Кординер, который является первым автором работы, опубликованной на Астрофизических Письмах о Журнале (предварительная печать arXiv.org).
В данный момент исследователи рассматривают много потенциальных объяснений, включая тепловые эффекты, ранее неизвестные образцы атмосферного обращения или влияние сильного магнитного поля Сатурна, которое простирается достаточно далеко, чтобы охватить Титана.“Альтернативно, я не думаю, что мы могли исключить некоторый специфический атмосферный образец обращения”, добавил доктор Кординер.
“Эти наблюдения ALMA дают нам новое понимание того, как органические молекулы, стандартные блоки жизни, формируются и развиваются в подобной планете окружающей среде”, сказал соавтор доктор Энтони Ремиджэн из Национальной Радио-Обсерватории Астрономии в Шарлоттсвилле.“Захватывающе вообразить новые открытия, которые позволит ALMA, поскольку мы смотрим более глубоко на другие интересные объекты в нашей Солнечной системе”.