«Джеймс Уэбб» обнаружил одну и ту же органику на Плутоне и Титане

«Джеймс Уэбб» (JWST) обнаружил на поверхности Плутона и спутника Сатурна Титана некое органическое соединение, и исследователи пока не могут понять, что это.

Плотная атмосфера Титана сильно затрудняет изучение его поверхности, поэтому идентификация помогла бы разобраться в протекающих там сложных реакциях. Этот спутник — одно из самых многообщающих мест в Солнечной системе для поисков внеземной жизни, и расшифровка его химии может решающим образом эти поиски облегчить.

Для химического анализа далеких объектов применяется спектроскопия — метод на основе анализа длин волн света, которые поглощаются, отражаются или испускаются различными веществами. Таким образом была сделана и эта находка: изучая данные JWST, планетологи выявили узкую полосу поглощения на длине волны 5,113 мкм — и на Титане, и на Плутоне (несколько шире). Статья об открытии принята к публикации в Astronomy & Astrophysics.

На первый взгляд, эти небесные тела мало похожи — Плутон гораздо холоднее Титана, на его поверхности нет жидких океанов, а атмосфера примерно в 15 000 раз разреженнее. Но, несмотря на все различия, химический состав их атмосфер сходен.

«В обоих случаях атмосфера в основном состоит из азота и метана, поэтому в них протекают схожие процессы, в ходе которых образуются частицы дымки, которые оседают и накапливаются на поверхности», — говорит планетолог Брюно Безар из Парижской обсерватории, один из ведущих авторов исследования.

По его мнению, именно так, по всей видимости, и образуется загадочное соединение.

Линию поглощения поискали в спектрах астрономических наблюдений за обоими объектами, а также лабораторных экспериментов, в том числе тех, что соответствуют уже известным соединениям в атмосфере Титана и возможным видам льда на поверхности обоих тел — и ничего похожего не нашли.

Впрочем, несколько вариантов оказались близки к искомому. При небольшой «доводке» — например, если предположить, что вещество слегка модифицировано или смешано с другими молекулами, — они могли бы объяснить природу загадочной полосы. Кроме того, форма этого вещества на Плутоне и Титане наверняка должна различаться — возможно, разным размером зерен. «У нас есть несколько кандидатов, но вряд ли это какое-то простое соединение. Чем бы это ни было — нас ждет сюрприз», — считает Безар.

В любом случае, это что-то органическое:

• аллены — самая правдоподобная версия, один из них, пропадиен, уже найден в атмосфере Титана;
• бензол — в чистом виде не подходит, но в смеси с другими веществами может давать такое смещение;
• кетен;
• ацетилен.

Прийти к окончательным выводам помогут дальнейший анализ данных JWST (исследователи намерены уточнить, где именно на поверхности сатурнианской луны находится это вещество — возможно, подсказки дадут особенности рельефа) и лабораторные опыты. А самая большая надежда, конечно, на вертолет Dragonfly, который НАСА отправит на Титан в 2028 году.