Один из самых интересных объектов Солнечной системы, спутник Сатурна Титан демонстрирует и такую странную особенность: его северное и южное полушария очень непохожи друг на друга. Число углеводородных озер и морей на севере куда больше, чем на юге, и, возможно, связано это с вытянутой орбитой, по которой спутник вместе с планетой вращается вокруг Солнца.
Асимметрия полушарий: Несправедливое освещение
На схемах северного и южного полушарий Титана показано, насколько северное богаче озерами. По существующей гипотезе, это связано с постоянным перемещением легких углеводородов (в основном, метана) из одной полусферы в другую. В последние годы ток этот был направлен к северу, но несколько десятков тысяч лет назад мог быть прямо противоположным

Длинный эллипс, по которому пролегает орбита Сатурна и его спутников вокруг Солнца, приводит к тому, что разные области Титана испытывают воздействие солнечного излучения с разной интенсивностью. Что, в свою очередь, влияет на циклы испарения и выпадения осадков в этих областях. Сходные процессы приводят к длительным климатическим циклам на Земле — включая периодическое наступление ледниковых периодов.

Как показали исследования зонда Cassini, озера жидких углеводородов (в основном, метана и этана) в северных приполярных широтах Титана покрывают в 20 раз большую площадь, чем в южных. Вдобавок, на севере встречается куда больше озер, некогда бывших заполненными, но пересохших к настоящему времени. Такое неравномерное распределение не может быть следствием простой случайности.

Ученые сразу же предположили, что полушария Титана существенно различаются по каким-то характеристикам — возможно, дело в свойствах топографии. Однако более детальные исследования показали, что никаких особенностей рельефа, отличающих полушария одно от другого, не обнаруживается.

Существует и другая возможность: эта разница может объясняться сезонными особенностями. Год на Титане длится 29,5 земных лет, местные зима и лето длятся около 15 лет. В соответствии с этим, возможно, меняется и интенсивность углеводородных осадков, так что наблюдаемая картина сменится через несколько лет.

Однако эта гипотеза также не стыкуется с имеющимися данными. По оценке специалистов, сезонные изменения на Титане способны приводить к заполнению (или пересыханию) водоемов со скоростью около 1 м в год — а глубина озер разных полушарий достигает сотен метров, и за 15 лет они не могут ни заполниться, ни высохнуть целиком. Вдобавок, версия эта не объясняет число пустых озер на севере: здесь пересохших «углеводородоемов» примерно втрое больше, чем в южном полушарии, а частично заполненных — всемеро. Сезонные изменения наверняка оказывают влияние на эту разницу, но не они являются основным ее фактором.

Вот почему группа исследователей во главе с профессором Одедом Аронсоном (Oded Aharonson) выдвинула собственную гипотезу, которая объясняет асимметрию полушарий Титана вытянутой орбитой Сатурна (а значит — и самого Титана) в их вращении вокруг Солнца. «Мы полагаем, — говорит Аронсон, — что при таком положении дел сезонная разница в интенсивности испарения и конденсации не уравновешивается в течение года. Это означает, что существует постоянный ток, течение углеводородов, непрерывно переносящее их из южного полушария в северное».

К слову, такое положение дел является лишь временным явлением. На более масштабной временной шкале — порядка десятков тысяч лет — орбитальные параметры системы Сатурна меняются. Сейчас, когда лето наступает на севере Титана, он оказывается ближе к Солнцу, чем когда лето согревает южное полушарие. Они прогреваются не равноценно, что и создает условия для возникновения глобальных течений жидкости.

Подобный механизм известен и для нашей Земли. Здесь наблюдаются циклы Миланковича — долговременные периодические колебания величины солнечной радиации, достигающей поверхности планеты. Считается, что именно эти циклы влияют на глобальные течения влаги и температуры, обуславливая таяние или наступление ледников, а с ними — ледниковых периодов. На Титане все примерно так же — только течет здесь не вода, а углеводороды, ценные энергоносители. Об удивительных озерах Титана читайте в заметке «Нефтяной климат».

По пресс-релизу California Institute of Technology