Одной из характернейших черт поверхности Титана, наряду с озерами, реками и морями, являются его дюны. Особенно четко видимые на радиолокационных изображениях поверхности, полученных с помощью космического аппарата «Кассини», дюны оказались непохожи друг на друга. Анализ данных «Кассини» позволил выявить определенные закономерности в морфологии и распределении дюн на Титане, и тем самым получить ключи к климатической и геологической истории гигантского спутника Сатурна. Об этом можно прочитать на сайте Европейского космического агентства (ESA).

Дюны охватывают около 13% поверхности Титана, занимая площадь более 10 миллионов квадратных километров, что примерно эквивалентно площади Канады.

Хотя похожие по форме на линейные дюны найдены в пустынях Намибии и Южной Аравии, их «родственники» на спутнике Сатурна гораздо крупнее. Дюны Титана в среднем имеют 1-2 км в ширину, сотни километров в длину и около 100 м в высоту.

Тем не менее, их размеры и ширина варьируются в разных местах, явным образом завися от среды, в которой они образовались и эволюционировали.

Другим отличием от земных дюн является то, что в роли песка на Титане выступают не силикаты, как на Земле, но твердые углеводороды, которые выпадают на поверхность в виде атмосферных осадков. На поверхности спутника углеводороды превращаются в зерна размерами около миллиметра, причем процесс их образования до сих пор неизвестен.

Используя радиолокационные данные зонда «Кассини» космического корабля, Элис Ле Галль (Alice Le Gall, LATMOS-UVSQ, Париж, и NASA–JPL, Калифорния) вместе с сотрудниками обнаружила, что размер дюн Титана контролируется по крайней мере двумя факторами: долготой и широтой их местонахождения.

Основные дюнные поля на Титане обнаружены в низменных районах. Дюны на возвышенностях, как правило, у́же и находятся друг от друга на бо́льшем расстоянии, а пробелы между ними ярче на изображениях радара, что указывает на более тонкий слой песчинок.

Вывод ясен: на высоких участках поверхности Титана сравнительно немного песка для формирования дюн, в отличие от низин.

дюны на Титане и на Земле

Дюны на Титане (слева) и на Земле (справа). Два различных типа дюн на Титане (из районов Белет и Фенсал) очень похожи на земные дюнные поля в Руб-аль-Хали, Саудовская Аравия. Поле Фенсал находится севернее и выше, чем Белет, и ясно демонстрирует нам более тонкие дюны с широким шагом. К тому же они более яркие, что свидетельствует о небольшой толщине материала в этом регионе. Фото: NASA/JPL–Caltech/ASI/ESA and USGS/ESA

С точки зрения широты дюны на Титане ограничены экваториальной областью, в диапазоне между 30° ю.ш. и 30° с.ш. Однако в северных широтах они, как правило, становятся менее развитыми. Доктор Ле Галль и ее коллеги считают, что это может быть связано с эллиптичностью орбиты Сатурна.

Как известно, Титан — спутник Сатурна, следовательно сезоны на Титане зависят от того, на каком участке орбиты вокруг Солнца находится Сатурн. Поскольку один виток Сатурн совершает за период около 30 лет, каждый сезон на Титане длится чуть более семи лет. Слегка вытянутый, эллиптический характер орбиты Сатурна означает, что в южном полушарии спутника лето короче, чем в северном, зато более интенсивное.

В результате в южных регионах влажность поверхности снижается вследствие испарения этана и метана. А чем суше зерна углеводородов, тем легче они могут переноситься ветром, чтобы собраться в конце концов в дюны. Более продолжительное и влажное лето северного полушария, напротив, препятствует образованию дюн.

Косвенным подтверждением этой гипотезы является тот факт, что озера Титана и моря жидкого этана и метана преимущественно находятся в северном полушарии. Это значит, что почва, действительно, должна быть влажнее на севере.

«Понимание того, как формируются дюны, равно как и объяснение их форм, размеров и распределения по поверхности Титана имеет большое значение для понимания климата спутника и его геологии, — считает Николя Альтобелли (Nicolas Altobelli), ученый проекта «Кассини-Гюйгенс» из Европейского космического агентства. — Поскольку их материал берется из замороженных атмосферных углеводородов, дюны могут предоставить нам важные ключи к пониманию загадочного метан—этанового цикла на Титане, во многих аспектах сравнимого с круговоротом воды на Земле».