На Плутоне и Титане обнаружили загадочную молекулу: ученые не знают, что это
Космический телескоп James Webb обнаружил одинаковую химическую аномалию на Титане и Плутоне. Исследователи считают, что идентичный инфракрасный сигнал может указывать на неизвестное органическое соединение, образовавшееся в результате схожих атмосферных процессов.
Об этом сообщает РБК-Украина со ссылкой на исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv.
В чем суть аномального сигнала?
Согласно заявлению ученых, обнаруженная спектральная полоса находится на одинаковой инфракрасной длине волны в 5 микрон как на Титане, так и на Плутоне. Это свидетельствует о том, что свет на этих двух небесных телах поглощается совершенно одинаково.
Впервые аномалию заметил планетолог из Парижской обсерватории Бруно Безар при анализе данных наблюдений Титана за ноябрь 2022 года.
Для исключения аппаратной ошибки данные проверили два независимых инструмента телескопа JWST - спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) и инструмент среднего инфракрасного диапазона (MIRI). Оба устройства подтвердили наличие сигнала.
Впоследствии Безар обратился к коллеге из Парижской обсерватории Эммануэлю Лелушу, возглавлявшему программу наблюдений Плутона за май 2023 года. Анализ данных подтвердил наличие идентичного сигнала поглощения на этой карликовой планете.
Интересно, что обнаруженная спектральная сигнатура не соответствует ни одному стандартному каталогизированному спектру простых планетарных льдов.
Гипотезы происхождения
Бруно Безар отмечает, что обнаруженная молекула является не биосигнатурой, а результатом добиологической химии.
Основные научные предположения о природе соединения:
- Она относится к семейству углеводородов, известных как олены (единственные известные органические соединения с сильным поглощением в диапазоне 5 микрон).
- Это известная молекула, спектральный отпечаток которой сместился из-за смешения с другими еще не каталогизированными планетарными льдами.
Оба мира имеют атмосферы, в которых преобладают азот и метан. Под действием ультрафиолетового солнечного излучения в верхних слоях атмосферы эти молекулы распадаются на активные химические фрагменты, которые рекомбинируют в сложные органические соединения и в виде снега оседают на поверхность.
Поверхностное, а не атмосферное происхождение соединения подтверждается несколькими факторами:
Изменение сигнала от центра к краю диска Титана: при сканировании от центра к краю аномальный сигнал постепенно ослабевал из-за геометрии обзора плоской поверхности под углом (в отличие от угарного газа в атмосфере, интенсивность которого оставалась неизменной).
Разряженная атмосфера Плутона: атмосфера Плутона слишком тонка для формирования сигнала наблюдаемой глубины, что оставляет твердую поверхность единственным возможным источником.
Отсутствие сигнала на Ганимеде : анализ наблюдений спутника Юпитера Ганимеда, не имеющий азотно-метановой атмосферы, не выявил следов этой аномалии.
Перспективы исследования
В настоящее время исследователи анализируют свежие данные JWST для картографирования сигнала по карте вращения Титана. Это позволит установить, связано ли неизвестное соединение с конкретными геологическими структурами, в частности, с органическими дюнами.
Дополнительные данные может предоставить миссия NASA Dragonfly. Запуск вертолета запланирован на 2028 год с прибытием в Титан в середине 2030-х годов.
Хотя у Dragonfly нет инфракрасного спектрометра, его масс-спектрометр позволит непосредственно анализировать состав органических молекул на поверхности спутника.