Спутник Сатурна Титан является единственным местом в Солнечной системе, кроме Земли, где на поверхности имеются постоянные водоемы. Правда, слово «водоемы» тут не совсем подходит: озера и моря Титана состоят не из воды, а из простейших углеводородов, метана и этана. На Земле эти вещества могут существовать только в газообразном состоянии, но условия Титана гораздо суровее — при средней температуре в -175°С и метан, и этан переходят в жидкую фазу.

Хотя вблизи южного полюса Титана есть одно большое озеро и несколько малых, основные резервуары жидких углеводородов находятся в северном полушарии. Изучать их непросто, так как плотная атмосфера спутника образует аэрозольную дымку, скрывающую поверхность от стороннего наблюдателя. Но то, что невидимо для человеческого глаза, часто видно на других длинах волн.

Камеры зонда «Кассини», который сейчас работает в системе Сатурна, способны принимать инфракрасное излучение, относительно легко проникающее сквозь атмосферу спутника. В результате ученые имеют возможность исследовать не только рельеф Титана, но и до некоторой степени химический состав его поверхности.

Делается это следующим образом. Съемка поверхности ведется через специальные инфракрасные фильтры, пропускающие свет только определенных длин волн. Полученные фотографии раскрашиваются, а затем складываются друг с другом в одно изображение.

моря и озера на Титане

Моря и озера в районе северного полюса Титана. Источник: NASA/JPL-Caltech/SSI

Здесь красным цветом обозначен свет с длиной волны 5 мкм (в 10 раз большей, чем видимый свет), зеленым — более коротковолновый свет с длиной волны 2,0 мкм (в 4 раза больше, чем видимый свет) и синим — свет с длиной волны 1,3 мкм (в 2,6 раза большей, чем у видимого света).

В результате мы наблюдаем цветную мозаику, темные области которой соответствуют водоемам, зеленые — коренным породам, состоящим в основном из водяного льда, а оранжевые области, как полагают ученые, — эвапоритам, осадочным породам, образовавшимся при высыхании озер. Аналогом подобных пород на Земле являются обыкновенные солончаки.

Но что представляют из себя «солончаки» Титана? Исследователи полагают, что они состоят из органических веществ, образующих атмосферную дымку спутника. Некогда они выпали на поверхность вместе с осадками и растворились в озерах. Но теперь, после наступления весны озера частично высохли, и органические вещества остались на поверхности.

На этой мозаике выделяется темное море Кракена, крупнейший резервуар жидкости на Титане (оно находится справа от участка, снятого с наиболее высоким разрешением). По площади море Кракена превосходит Каспийское море. Слева от него находится море Лигейи, второй по величине водоем Титана, ниже которого расположилось море Пунга, похожее на указующий перст. Также на мозаике можно найти многочисленные более мелкие озера, разбросанные то тут то там подобно оспинам. Рядом с пальцем моря Пунга находится северный полюс Титана, отмеченный на мозаике ниже красным крестом.

море Кракена и северный полюс Титана

Полярный регион Титана. Источник: NASA/JPL-Caltech/SSI

Это наиболее детальное изображение северного полярного региона Титана, полученное на сегодняшний день. Чтобы получить представленную мозаику, должен был совпасть целый ряд факторов.

До сих пор спектрометр «Кассини» снимал эти места либо с большого расстояния, либо частично и под большим углом. Только в последний пролет зонда мимо спутника, состоявшийся 12 сентября 2013 года, была обеспечена надлежащая геометрия съемки. Вдобавок, и солнечный свет начал проникать в эти негостеприимные районы, рассеивая зимний мрак, что окутывал северный полюс Титана в предыдущие годы, когда «Кассини» только прибыл в систему Сатурна. Толстая аэрозольная дымка, висевшая над северным полюсом, также постепенно истончается в преддверии лета. И конечно, ученым повезло с погодой, которая во время пролета «Кассини» была сухой и безоблачной!