Космически науки 

Историята на оформянето на естествения пейзаж на Титан прилича на тази на Марс, а не на Земята

От ляво надясно: речни мрежи на Марс, Земята и Титан. Изследователите съобщават, че Титан, подобно на Марс и за разлика от Земята, не е преминал през активна тектоника на плочите в недалечното си минало. Credit: Benjamin Black/NASA/Visible Earth/JPL/Cassini RADAR team. Adapted from images from NASA Viking, NASA/Visible Earth, and NASA/JPL/Cassini RADAR team
От ляво надясно: речни мрежи на Марс, Земята и Титан. Изследователите съобщават, че Титан, подобно на Марс и за разлика от Земята, не е преминал през активна тектоника на плочите в недалечното си минало. Credit: Benjamin Black/NASA/Visible Earth/JPL/Cassini RADAR team. Adapted from images from NASA Viking, NASA/Visible Earth, and NASA/JPL/Cassini RADAR team

Средата на Титан, най-голямата луна на Сатурн, може да изглежда изненадващо позната: облаците кондензират и на повърхността вали, подхранвайки реките, които се вливат в океаните и езерата. Освен Земята, Титан е единственото друго планетарно тяло в Слънчевата система с активно течащи реки, макар те да са подхранвани от течен метан, а не от вода. Преди много години на Марс също имало реки, които изкопавали долини през повърхността, която в момента е суха.

Сега учени от Масачузетския технологичен институт (MIT) са открили, че въпреки тези сходства произходът на топографията − или възвишенията на повърхността на Марс и Титан − е много по-различен от земния.

В статия, публикувана в Science, изследователите съобщават, че Титан, подобно на Марс, но за разлика от Земята, не е преминал през активна тектоника на плочите в недалечното си минало. Разместването на пластовете на планините от тектониката на плочите се отклонява от пътищата на реките. Екипът открил, че тази издайническа улика липсвала при речните мрежи на Марс и Титан.

----
Ако планината ви е втори дом, имаме нещо за вас!

„Докато процесите, които създали топографията на Титан, са все още озадачаващи, това изключва някои от механизмите, с които сме най-запознати на Земята“, казва главният автор Benjamin Black, който е завършил студент на MIT, а сега е асистент в Сити Колидж, Ню Йорк.

Вместо това авторите предполагат, че топографията на Титан може постепенно да се измени чрез процеси като промяна в дебелината на ледената кора поради течения от Сатурн.

Изследването също хвърля малко светлина върху еволюцията на пейзажа на Марс, който някога е имал огромен океан и реки с вода. Екипът от MIT осигурява доказателство, че големите отличителни белези на топографията на Марс са се формирали много рано в историята на планетата, влияейки на пътищата на по-младите речни системи, точно както вулканичните изригвания и астероидните въздействия са белязали повърхността на планетата.

„Забележително е, че има три свята в соларната система, където течащите реки са издълбали пейзажа, независимо дали процесът е протекъл наскоро, или в миналото“, казва Taylor Perron, доцент по геология от факултета за Земни, атмосферни и планетарни науки (EAPS) в MIT. Съществува невероятната възможност да се използват земните форми, които са създали реките, за да се разбере колко различни са историите на тези светове.

Съавтори на Perron и Black са завършилата MIT Elizabeth Bailey и изследователи от Калифорнийския университет в Бъркли, Калифорнийския университет в Санта Круз и Станфордския университет.

Неясни потоци

От 2004 г. космическият апарат Касини на НАСА обикаля около Сатурн и изпраща на Земята зашеметяващи изображения на пръстените и луните на планетата. Снимките на повърхността на Титан са дали на учените първи поглед върху речните долини на луната, подвижните пясъчни дюни и активните климатични модели. Касини е направил също груби измервания на топографията на Титан в някои местности, въпреки че те са много по-едри в резолюция.

Perron и Black се чудели дали могат да рафинират гледката на топографията на Титан, като приложат това, което се знае за тези на Марс и на Земята, и как са се развили реките им.

Например на Земята процесът на тектоника на плочите продължително е променял пейзажа: срещата на планините варира между сблъскващите се континентални плочи и отварянето на океанските басейни с разделянето на земните маси. Реките, следователно, непрестанно се адаптират към промените в топографията, заобикаляйки издигащите се планински вериги, за да достигнат до океана.

За Марс, от друга страна, се смята, че е бил формиран предимно в периода на първичното натрупване и т.нар. Късна тежка бомбардировка, когато астероиди издълбали въздействащи басейни и изтласкали големи вулкани.

Учените днес имат добре анализирани карти на речните мрежи и топографията на Земята и на Марс, както и все повече знания за съответните истории. Perron и Black използвали тази основа, за да придобият представа за топографичната история на Титан.

„Ние знаем нещо за реките и за топографията, и очакваме, че реките си взаимодействат с топографията, докато се развива“, казва Black. „Нашата цел беше да използваме тези парченца, за да разберем какво е формирало топографията поначало.“

В съответствие с топографията

Първоначално екипът съставил карта на речните мрежи на Земята, Марс и Титан. Такива карти са били правени преди от други учени за Земята и Марс; Black създал речна карта на Титан, използвайки изображения, заснети от Касини. И на трите карти изследователите отбелязали посоката, в която всяка река изглеждала, сякаш тече.

След това сравнили топографичните карти на трите планетарни тела при променливи степени на резолюция. Картите на Земята имат много детайли, както и тези на Марс, и показват планински върхове и големи басейни с отчетливост. За разлика от тях, заради гъстата, мъглива атмосфера, глобалната карта на Титан е много неясна, показвайки само най-обширните характеристики.

За да направят директно сравнение между топографиите, изследователите намалили резолюциите на картите на Земята и на Марс, за да паснат на тази, възможна за Титан. После положили картите на речните мрежи на всяко планетарно тяло върху съответните топографии и отбелязали реките, които видимо течали надолу.

Разбира се, те текат единствено надолу. Екипът обаче обърнал внимание на това, че реките могат и да текат нагоре, просто защото картата с ниска резолюция може да не улови дребните детайли като планинските възвишения, които биха могли да отклонят течението на реката.

Когато изследователите пресметнали процента на реките на Титан, които, изглежда,  течали надолу, той се доближавал по-скоро до този на Марс. Те също така сравнили това, което наричат „топографско съответствие“ – степента на отклонение между наклона на топографията и течението на реката. Тук също открили, че Титан прилича повече на Марс, отколкото на Земята.

„Едно предвиждане, което можем да направим, гласи, че когато накрая получим по-рафинирани топографски карти на Титан, ще видим топография, която прилича повече на Марс, отколкото на Земята“, казва Perron. „Титан може и да има върхове и спадове в голям мащаб, които биха могли да са се формирали преди известно време, а реките са се врязвали в тази топография оттогава, което се противопоставя на постоянното появяване на нови планински вериги, срещу които реките се борят непрестанно.“

Допълване на картинката

Един последен въпрос, чийто отговор изследователите потърсили, бил как образуването на кратери от влиянието на астероиди на Марс е променило неговата топография.

Black използвал симулация, която групата изработила преди това, за да моделира речната ерозия на Марс с различно въздействие върху кратерите. Той открил, че моделът на речните мрежи на Марс днес ограничава пространството, при което кратерите са променили повърхността му. Това предполага, че най-големите кратери са се формирали много рано в историята на планетата, а последвалите сблъсъци с астероиди са направили предимно вдлъбнатини по повърхността.

Тъй като мисията на Касини по график ще приключи през септември, Perron казва, че по-нататъшни изследвания на повърхността на Титан ще помогнат за провеждането на бъдещи мисии до отдалечената луна.

„Всеки начин, по който можем да допълним детайлите за вида на повърхността на Титан, освен видимото от изображенията и топографията, които Касини е събрал, ще бъде ценен при планирането на завръщане там“, казва Perron.

Превод: Никол Николова

Източник: Science Daily

Коментари

коментара

Related posts

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close