Хорошая освещенность северного полюса спутника Сатурна Титана, небольшое везение с погодой и удобная пространственная ориентация – все это позволило космическому аппарату NASA «Кассини» получить новые изображения жидких метано-этановых морей и озер, расположенных в районе северного полюса Титана.

Изображения приближают ученых к ответу на вопрос о формировании этих озер и пониманию «гидрологического» цикла, в котором роль воды выполняют гидрокарбонаты.

В то время как вблизи южного полюса Титана находится всего одно большое озеро и несколько маленьких, в районе его северного полюса сосредоточены почти все озера Титана. Исследователям уже удалось рассмотреть большую часть поверхности с помощью радара «Кассини», взгляд которого проникает сквозь слой облаков и плотную дымку. Но до сегодняшнего момента визуальному и инфракрасному картографическому спектрометру (VIMS) «Кассини» удавалось получить только мелкомасштабные, сделанные под большим углом или неполные виды этого региона.

Последние несколько месяцев оказались весьма благоприятными для новых наблюдений, поскольку совпадение нескольких факторов открыло инструментам большие наблюдательные возможности. Недавние пролеты аппарата прошли при лучшей наблюдательной геометрии. Зимний мрак, который накрывал северный полюс Титана со времени прибытия «Кассини» в систему Сатурна девять лет назад, отступил перед солнечным светом. Толстый покров дымки над северным полюсом также исчез с приближением лета в северном полушарии. Во время последних пролетов «Кассини» на Титане стояла ясная безоблачная погода.

Новые изображения представляют собой мозаики в инфракрасном диапазоне, полученные по данным пролетов мимо Титана 10 июля, 26 июля и 12 сентября 2013. Цветная мозаика, созданная с помощью VIMS, выявляет различия в составе материала вокруг озер. В связи с этим предполагается, что озера и моря Титана частично испаряются в теплое время года, оставляя области, похожие на земные солончаки. Разница в том, что на Титане испарившееся вещество состоит из органических соединений – атмосферной дымки, которая сконденсировалась в жидкий метан. Эти области выглядят оранжевыми на фоне зеленоватых участков – регионов твердой ледяной подложки.

Изображения, сделанные камерами «Кассини» в ближней инфракрасной области спектра, показывают не обнаруженную ранее яркую структуру ландшафта в северном озерном крае. Предполагается, что поверхность в этом месте отличается от остальной поверхности Титана, что может дать ключ к тому, почему почти все озера сосредоточены именно там. Озера Титана имеют очень характерную форму – округлые очертания и крутые склоны, для объяснения чего было предложено немало механизмов формирования: от проседания поверхности после извержения вулканов до карстового ландшафта, где жидкости размывают растворимую основу.

Миссия «Кассини» исследует систему Сатурна с 2004 г. Сатурн совершает один оборот вокруг Солнца за 30 лет, так что «Кассини» имеет наблюдательные данные за промежуток почти трети сатурнианского года. За это время в северных полушариях Сатурна и его спутников зима практически сменилась летом.

С тех пор как ученые обнаружили на Титане моря и озера, они задавались вопросом, почему они сконцентрированы вблизи одного из его полюсов.
Выявление необычной области вблизи озер является большой подсказкой и позволяет сузить класс возможных объяснений загадки.