Ученые, анализирующие данные с космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), обнаружили на спутнике Сатурна Титане и карликовой планете Плутон загадочную спектральную линию, которую не удается идентифицировать. Неизвестная молекула, создающая полосу поглощения на длине волны 5,11 микрометра, может указывать на уникальный общий химический процесс в атмосферах этих двух, казалось бы, непохожих миров, пишет Phys.org.
Несмотря на кардинальные различия — Титан является крупным спутником с плотной атмосферой и жидкими углеводородными озерами, а Плутон — холодной карликовой планетой на окраине Солнечной системы, — их атмосферы имеют поразительное сходство. Обе они богаты азотом и метаном. Под действием ультрафиолетового излучения Солнца эти газы вступают в сложные реакции, образуя густую дымку.
Однако именно эта дымка на Титане, будучи гораздо более плотной, скрывает поверхность от прямого наблюдения в видимом и инфракрасном диапазонах. В то время как разреженная атмосфера Плутона позволяет легче «заглянуть» на его поверхность, плотный покров Титана делает изучение его химического состава крайне сложной задачей.
В ходе анализа спектров, полученных приборами NIRSpec и MIRI, ученые обнаружили четкую полосу поглощения на длине волны 5,11 микрометра. Тот факт, что ее зафиксировали два разных инструмента, исключает вероятность ошибки или технического сбоя. При изучении архивных данных Плутона команда нашла ту же самую полосу поглощения практически на той же длине волны. На Плутоне эта полоса оказалась примерно в три раза шире, чем на Титане.
Эта находка поставила ученых в тупик: ни одна база данных лабораторных спектров не содержит такой полосы. «Мы не знаем, какая именно молекула ее вызывает», — признаются исследователи. Детальное моделирование помогло локализовать источник — это поверхность, а не атмосфера. Ключ к разгадке кроется в общей для Титана и Плутона среде. Вероятно, под действием облучения в богатой метаном и азотом атмосфере запускается неизвестный химический процесс, синтезирующий сложные органические соединения. Среди главных кандидатов — смеси вроде льда ацетилена или бензола.
Чтобы раскрыть тайну, ученые планируют провести дополнительные наблюдения JWST для более точного картирования сигнала и новые лабораторные эксперименты, имитирующие условия поверхности Титана и Плутона. А миссия NASA Dragonfly, которая прибудет к Титану в 2030-х годах, возможно, сможет найти эти молекулы-кандидаты уже на месте.
Ранее «Джеймс Уэбб» заснял «прожарку» экзопланеты. Подробности — в другом материале Hi-Tech Mail.
Источник: hi-tech.mail.ru