Исследователи NASA с помощью космической станции Cassini обнаружили на спутнике Сатурна Титане загадочное облако, которое состоит из смеси углерода и азота, известной как ацетилендинитрил (C4N2). Этот ингредиент в химическом коктейле окрашивает атмосферу Титана в коричневато-оранжевый цвет, сообщается на сайте NASA.
Несколько десятилетий назад космический аппарат Voyager 1 уже замечал существование подобного облака на Титане. Удивительным было то, что содержание ацетилендинитрила в нем составляло менее 1% от необходимого для конденсации облака объема. Теперь же с помощью аппарата Cassini ученые получили такой же результат.
«Появление этого ледяного облака идет в разрез с тем, что мы знаем о процессе их формирования на Титане», — заявил один из исследователей миссии Cassini.
Типичным процессом образования облаков является конденсация. На Земле существует цикл испарения и конденсации. То же происходит и в тропосфере Титана, стойкого к воздействию погодных условий слоя атмосферы спутника, но с метаном вместо воды. В стратосфере, областью над тропосферой, на северном и южном полюсах Титана происходит несколько иной процесс конденсации. В данном случае слои облаков конденсируются, когда глобальная циркуляция заставляет теплые газы тонуть в прохладных регионах полярной стратосферы по мере их снижения. Облако образуется, когда температура и давление воздуха благоприятны для «трансформации» пара в лед. В этот момент пар и лед достигают точки равновесия, благодаря которому ученые могут вычислить их количество.
Вместе с тем, расчеты показали, что для образования облака из ацетилендинитрила необходимо, чтобы на его высоте содержалось более чем в 100 раз больше пара, чем удалось зафиксировать ученым. По мнению исследователей, это облако образуются не путем конденсации, а в процессе реакций других видов ледяных частиц. Ученые называют это «химией твердого тела». Первым шагом в предлагаемом процессе является формирование ледяных частиц, состоящих из цианоацетилена (HC3N). Так как эти кусочки льда перемещаются вниз сквозь стратосферу Титана, они покрываются цианистым водородом (HCN). На этой стадии частицы имеют сердцевину и оболочку, состоящие из разных химических веществ. Время от времени фотон ультрафиолетового света проникает в замороженную оболочку и вызывает ряд химических реакций. Именно этот процесс на выходе может дать водород и ацетилендинитрил.
Космическая станция Cassini-Huygens, стоимостью более трех миллиардов долларов, была запущена в космос в 1997 году для исследования Сатурна и его спутника Титана. Cassini названа в честь итальянского ученого Жана Доменико Кассини, доказавшего, что кольцо Сатурна состоит из двух частей, разделенных темной полосой (деление Кассини) также предполагавшего, что кольца Сатурна состоят из частей различных размеров. Cassini-Huygens – одна из наиболее грандиозных космических станций, когда-либо запущенных в космос.
Она наполнена огромным количеством инструментов и камер для точных измерений и высококачественных снимков высокого качества в разных атмосферных условиях и спектре цвета. Космическая станция состоит из орбитальной станции Cassini (построена NASA) и зонда Huygens (European Space Agency). Миссия Cassini является совместным проектом NASA, ЕКА (Европейское космическое агентство) и Итальянского космического агентства.
