На Плутоні й Титані знайшли загадкову молекулу: вчені не знають, що це
Космічний телескоп James Webb виявив однакову хімічну аномалію на Титані та Плутоні. Дослідники вважають, що ідентичний інфрачервоний сигнал може вказувати на невідому органічну сполуку, яка утворилася внаслідок схожих атмосферних процесів.
Про це повідомляє РБК-Україна з посиланням на дослідження, опубліковане на сервері препринтів arXiv.
У чому полягає суть аномального сигналу?
Згідно з заявою науковців, виявлена спектральна смуга знаходиться на однаковій інфрачервоній довжині хвилі у 5 мікрон як на Титані, так і на Плутоні. Це свідчить про те, що світло на цих двох небесних тілах поглинається абсолютно однаково.
Вперше аномалію помітив планетолог з Паризької обсерваторії Бруно Безар під час аналізу даних спостережень Титана за листопад 2022 року.
Для виключення апаратної помилки дані перевірили через два незалежні інструменти телескопа JWST - спектрограф ближнього інфрачервоного діапазону (NIRSpec) та інструмент середнього інфрачервоного діапазону (MIRI). Обидва прилади підтвердили наявність сигналу.
Згодом Безар звернувся до колеги з Паризької обсерваторії Еммануеля Лелуша, який очолював програму спостережень Плутона за травень 2023 року. Аналіз даних підтвердив наявність ідентичного сигналу поглинання і на цій карликовій планеті.
Цікаво, що виявлена спектральна сигнатура не відповідає жодному зі стандартних каталогізованих спектрів простих планетарних льодів.
Гіпотези походження
Бруно Безар наголошує на тому, що виявлена молекула є не біосигнатурою, а результатом добіологічної хімії.
Основні наукові припущення щодо природи сполуки:
- Вона належить до сімейства вуглеводнів, відомих як алени (єдині відомі органічні сполуки з сильним поглинанням у діапазоні 5 мікрон).
- Це відома молекула, спектральний відбиток якої змістився через змішування з іншими ще не каталогізованими планетарними льодами.
Обидва світи мають атмосфери, у яких переважають азот і метан. Під дією ультрафіолетового сонячного випромінювання у верхніх шарах атмосфери ці молекули розпадаються на активні хімічні фрагменти, які рекомбінують у складні органічні сполуки та у вигляді "снігу" осідають на поверхню.
Поверхневе, а не атмосферне походження сполуки підтверджується кількома факторами:
Зміна сигналу від центра до краю диска Титана: при скануванні від центра до краю аномальний сигнал поступово слабшав через геометрію огляду плоскої поверхні під кутом (на відміну від чадного газу в атмосфері, інтенсивність якого залишалася незмінною).
Розряджена атмосфера Плутона: атмосфера Плутона занадто тонка для утворення сигналу такої глибини. Отже, тверда поверхня залишається єдиним можливим джерелом.
Відсутність сигналу на Ганімеді: аналіз спостережень супутника Юпітера Ганімеда, який не має азотно-метанової атмосфери, не виявив слідів цієї аномалії.
Перспективи дослідження
Наразі дослідники аналізують свіжі дані JWST для картографування сигналу за картою обертання Титана. Це дозволить встановити, чи пов'язана невідома сполука з конкретними геологічними структурами, зокрема з органічними дюнами.
Додаткові дані може надати місія NASA Dragonfly. Запуск гвинтокрила заплановано на 2028 рік із прибуттям до Титана в середині 2030-х років.
Хоча Dragonfly не має інфрачервоного спектрометра, його мас-спектрометр дозволить безпосередньо аналізувати склад органічних молекул на поверхні супутника.