< В воскресенье рядом с Землей пролетит 20-метровый астероид

Пористые ледяные породы Титана меняют состав озер

Образование клатратов существенно меняет состав жидкости в коре Титана, обогащая ее этаном и пропаном.

---

Владислава Ананьева

Снимки, полученные АМС «Кассини», показывают сотни углеводородных озер и даже морей, расположенных в северной околополярной области Титана. В настоящее время считается, что большая часть жидкости попадает в эти озера вместе с метановыми ливнями, проливающимися из облаков. Однако полный круговорот углеводородов, затрагивающий не только атмосферу, но и кору спутника, до сих пор не был изучен.

Группа исследователей во главе с Оливье Музи (Olivier Mousis) из университета Franche-Comté (Франция) изучила, как метановые дожди будут взаимодействовать со льдом в подземных резервуарах. Они нашли, что образование клатратов изменит химический состав дождевой жидкости, которая проникнет в эти резервуары. В результате образуются богатые запасы жидких этана и пропана, которые могут питать реки и озера на поверхности. Результаты исследования опубликованы 1 сентября в журнале Icarus.

«Мы и раньше знали, что значительная часть озер на поверхности Титана может быть связана со скрытыми под поверхностью массами жидкости, но мы не знали, как они будут взаимодействовать, – сказал Музи. – Теперь у нас есть неплохие идеи, что могут из себя представлять эти скрытые «водоемы»».

Ученые смоделировали, как подповерхностные массы жидких углеводородов будут медленно просачиваться сквозь пористую ледяную кору Титана. Они нашли, что на дне озера, наполняемого ливнями метана, начнет медленно формироваться резервуар, сложенный клатратами. 

Клатратами называются вещества, у которых в пустоты кристаллической решетки водяного льда внедрены молекулы других веществ, например, метана и этана. Клатраты, содержащие метан, обнаружены в приполярных областях на Земле. На Титане клатраты образуются при контакте жидких углеводородов с водяным льдом, который является главным веществом коры спутника. Эти клатратные слои будут устойчивы до глубины в несколько километров.

Одно из специфических свойств клатратов – то, что они избирательно захватывают молекулы на границе твердой и жидкой фазы. В результате этого фракционирования химический состав озерной жидкости постепенно меняется. Слои, изначально богатые метаном, будут обогащаться этаном и пропаном. Состав подповерхностных «водоемов», некоторое время лишенных контакта с атмосферой, может существенно отличаться от метановых озер, питаемых дождями.

Если такие подземные резервуары будут питать реки и озера, в этих реках может течь в основном не дождевой метан, а этан и пропан. Таким образом, изучив состав жидкости в реках и озерах Титана, мы сможем многое узнать и о процессах, происходящих в его глубине.

---