Миссия " Гюйгенс " завершилась пятью пресс-релизами

Под конец прошлой недели Европейское космическое агентство (ESA) опубликовало научные результаты миссии " Гюйгенс " по исследованию Титана.
текст в журнале Nature сопровождают сразу пять (!) пресс-релизов на интернет представительстве ESA.

Европейский спускаемый аппарат " Гюйгенс " (Huygens) приехал в систему Сатурна в салоне американской межпланетной станции " Кассини " (Cassini). Он отделился от станции 25 декабря 2004 г. и достиг Титана 14 января 2005 года. Парашютный спуск в атмосфере занял 2 часа 28 минут и завершился мягкой посадкой. Во время спуска " Гюйгенс " измерял температуру, плотность, химический и изотопный состав и другие характеристики атмосферы. Также оценивалась резвость ветра на разных высотах, и, само собой, велась фотосъемка поверхности.

Часть полученных фотографий была опубликована вскоре После посадки. На Их основе разные исследователи стали выдвигать гипотезы в отношении условий на поверхности и в недрах Титана. Впрочем первые полноценные научные работы, основанные на всём массиве собранных данных, появились только В настоящее время, когда Эксперты ESA опубликовали результаты первого этапа анализа данных. 30 ноября на интернет представительстве ESA выложили сразу пять пресс-релизов, касающихся миссии " Гюйгенс ". Вот наиболее любопытные Данные из них.

Одной из первых неожиданностей стало существование на Титане второго, нижнего, слоя ионосферы, лежащего между 40 и 140 км (максимум электропроводности на высоте 60 км). Другая неожиданность была менее приятного свойства - оказалось, что желтая дымка, которая так мешает наблюдать поверхность Титана, присутствует в атмосфере на всех высотах, хотя первоначально ожидалось, что ниже 60 км атмосфера будет на практике прозрачной. К счастью, плотность дымки позволила снимать поверхность, когда аппарат опустился ниже 40 км.

Нижние слои атмосферы Титана, как и на Земле, делятся на тропосферу и стратосферу. В тропосфере температура с высотой падает - с 94 К на поверхности До 70 К на высоте 35 км (на Земле тропосфера заканчивается на высоте 10-12 км). До высоты 50 км простирается обширная тропопауза, где температура остается на практике постоянной. А потом температура начинает расти. Такие инверсии температуры создают препятствия развитию вертикальных движений воздуха. Они часто возникают благодаря совместного действия 2-х факторов - подогрева воздуха снизу от поверхности и подогрева сверху из-за поглощению солнечного излучения.

в земной атмосфере инверсия температуры наблюдается на высотах около 50 км (стратопауза) и 80-90 км (мезопауза). На Титане температура уверенно увеличивается по крайней мере До 150 км. Впрочем на высотах более пятьсот км " Гюйгенс " неожиданно обнаружил целую серию температурных инверсий, каждая из которых определяет Отдельный слой атмосферы. Их происхождение покуда остается неясным.


Данные акселерометра зонда " Гюйгенс " при посадке на поверхность Титана. Резвость в момент посадки составляла 4, 6 м/с. По горизонтальной оси - время в секундах от включения зонда. По вертикальной - ускорение. Рисунок с интернет представительства www. ESA. Int



на высотах более 10 км в атмосфере Титана безостановочно дуют ветры. Их направление совпадает с направлением вращения спутника, А резвость увеличивается с высотой с нескольких метров в секунду на высоте 10-30 км До 30 м/с на высоте 50-60 км. На высотах более 120 км имеет место сильная турбулентность атмосферы - ее признаки были замечены еще в 1980-81 гг., когда через систему Сатурна пролетали космические аппараты " Вояджер " (Voyager). Впрочем полной неожиданностью для ученых оказалось То, что на высоте около 80 км в атмосфере Титана царит на практике мертвый штиль - сюда не проникают ни ветры, дующие ниже 60 км, ни турбулентные движения, наблюдаемые вдвое выше. Причины такого странного замирания движений До сих пор не удается объяснить.

Основу атмосферы Титана, как и на Земле, составляет азот. Второй по значимости газ - метан (CH4) - занимает место, в чём-То подобное водяному пару в земной атмосфере. Измерения, выполненные Во время спуска " Гюйгенс�� ", показали, что Именно метан является основной составляющей дымки. А в нижних слоях атмосферы имеют возможность даже образовываться метановые облака.

Под действием солнечного ультрафиолетового излучения Солнца метан обязан распадаться и приводить К образованию более сложных органических соединений. Такие соединения и в правду были найдены в атмосфере. Это дает специалистам основание сравнивать атмосферу Титана с первичной атмосферой Земли. Впрочем наряду с этим встает вопрос о способах восполнения запасов метана в атмосфере. Согласно одному из предположений, Он может безостановочно или периодически поступать из недр спутника.

Данные " Гюйгенс�� " по изотопному составу атмосферы дают по крайней мере два разных косвенных подтверждения этой гипотезы. Первое было получено из анализа соотношения изотопов углерода (12С/13С) из метана. Второе вытекает из наличия в атмосфере тяжелого изотопа аргона 40Ar. Этот изотоп образуется только в результате радиоактивного разрушения долгоживущего изотопа калия 40Ka, который присутствует в недрах небесных тел со времени образования Солнечной системы. Выход 40Ar на поверхность говорит о геологической активности планеты - если не В настоящее время, То в недавнем прошедшем.

Отдельный пресс-релиз посвящен измерениям, выполненным на поверхности Титана. Тут главным образом отмечается неожиданная раскачка зонда перед самой посадкой. По-видимому, Она связана с сильной турбулентностью атмосферы конкретно у поверхности. Впрочем точно заверить Это невозможно. Наоборот Данные акселерометра и пенетрометра позволили выяснить характер поверхности, на которую опустился зонд. Она оказалась не твердой и не очень мягкой. То есть Это не лед, но и не толстый слой осевшего аэрозоля. По механическим свойствам поверхность напоминает мягкую глину, слегка утрамбованный снег или песок.


Данные акселерометра зонда " Гюйгенс " при посадке на поверхность Титана. Резвость в момент посадки составляла 4, 6 м/с. По горизонтальной оси - время в секундах от включения зонда. По вертикальной - ускорение. Рис. С интернет представительства www. ESA. Int

Акустические Данные, полученные на последних 90 м полета, показали, что подстилающая поверхность в отношении ровная, но не совершенно гладкая. После посадки аппарат зарегистрировал признаки испарения метана. Это говорит про То, что почва могла быть пропитана метаном. К примеру, Это могло оказаться побережье метанового моря или реки. Однако, Данные не вступают в конфликт возможности, что поверхность состоит из весьма мелкого, но сухого песка. Покуда окончательно выбрать между этими вариантами нельзя, так как анализ наличия в почве жидкости еще не завершен.

Надо отметить, что перечисленные факты - Это лишь краткий обзор главных результатов миссии " Гюйгенс ". Полностью материалы будут представлены в очередном номере журнала Nature. Именно для того, чтобы попасть в Этот печатное иллюстрированное издание, Европейское космическое агентство прежде придерживало Данные и теперь вынуждено было выпустить сразу пачку пресс-релизов, что, само собой, не способствует адекватному освещению исследований в СМИ.

elementy. Ru