Когато изследователите идентифицират спектрални характеристики – специфични абсорбционни или емисионни линии от различни видове светлина, събрана от планети, луни или звезди – обикновено е известно, че тези характеристики са причинени от определени атоми или молекули. Например знае се, че емисионната линия при 426,7 нанометра идва от еднократно йонизиран въглерод, представляващ специфичен атомен преход между енергийните състояния на въглероден йон.
Наскоро в нови спектрални данни, събрани от мощни телескопи, сред които космическият телескоп "Джеймс Уеб" (JWST), екип учени идентифицира абсорбционна линия, идваща от спътника на Сатурн Титан и Плутон, която все още не е наблюдавана никъде другаде.
Това означава, че учените не знаят от кой атом или молекула произхожда, но каквато и да е тя, може да показва уникален споделен химичен път между двата космически обекта според ново изследване, публикувано на сървъра за препринти arXiv .
Атмосферни прилики и разлики
Разликите между Титан и Плутон са очевидни. Титан е голям спътник и едно от малкото тела в Слънчевата система с ясни доказателства за стабилна течност на повърхността. Плутон е замръзнала планета джудже в края на Слънчевата система, далеч по-студена от Титан и с около половината от диаметъра му. Въпреки това, те имат сходни атмосфери. И двете притежават богата на азот атмосфера със значително количество метан. Поради това и двете имат ясно изразени, мъгливи атмосфери, причинени от реакции между ултравиолетова светлина и азот и метан. Но тъй като Плутон е много по-малък (макар и доста по-плътен), атмосферата му е много по-рядка.
По-плътната, мъглива атмосфера на Титан затруднява разчитането на повърхностната химия с помощта на отразена светлина. В предишни проучвания, данни от сондата "Касини-Хюйгенс" показват, че Титан има реки, езера, дюни и сложен терен, но изследователите не са успели да определят специфичната повърхностна химия освен намеци за евентуален воден лед. По-ранни проучвания на Титан, проведени от JWST, са дали представа за атмосферната химия, но съставът на повърхността все още е до голяма степен неизвестен, тъй като повърхностните характеристики са скрити от по-плътната атмосфера. От друга страна, атмосферата на Плутон е изключително тънка, така че повърхностните особености са по-лесни за откриване.
Неидентифицирана абсорбционна функция
Екипът, участвал в новото проучване, наскоро анализира получените от инструментите на космическия телескоп "Джеймс Уеб" спектри на Титан от NIRSpec през 2022 г. и MIRI през 2023 г., фокусирайки се върху дължини на вълните в атмосферния прозорец от 4,9–5,4 микрометра.
И в двата набора от данни идентифицират абсорбционна характеристика при 5,11 микрометра. Те отбелязват, че е малко вероятно това да е бъг или инструментален артефакт, тъй като е била открита на два отделни инструмента. Данните от MIRI от Плутон също показват абсорбционна характеристика от 5,11 микрометра при почти същата дължина на вълната, въпреки че характеристиката е около три пъти по-широка на Плутон, отколкото на Титан.
Екипът претърсва минали изследвания и други публикувани лабораторни спектри, но не успява да намери съвпадение за абсорбционната характеристика от 5,11 микрометра никъде.
"Не открихме никаква лента, посочена в тези публикации, която да съответства на местоположението на наблюдаваната абсорбция в Титан и Плутон. Въпреки това, сигнатурата може да се промени, ако съединението се смеси с други видове", коментира екипът.
Като се има предвид възможността за промяна от друга дължина на вълната, екипът идентифицира някои кандидати, като например лед на C2H2 (ацетилен) и бензен, смесени с други молекули. Необходими са допълнителни тестове, за да се провери дали е вероятно те да причинят абсорбционната характеристика.
Изследователите също така казват, че доказателствата сочат, че сигналът идва от повърхностите както на Титан, така и на Плутон, а не от техните атмосфери. Моделирането на атмосферата на Титан не е довело до спадове на абсорбция при 5,11 микрометра, докато други атмосферни характеристики са точно изобразени в модела.
Търсенето продължава
Екипът подозира, че метано-азотната среда на Титан и Плутон, заедно с ефектите от облъчването, вероятно играят голяма роля в химичния път, водещ до образуванието с размер 5,11 микрометра.
"По-вероятният механизъм е свързан с физическото състояние на участващите молекулни видове и по-специално с разнообразието на тяхната среда в молекулярен мащаб", пишат изследователите.
Въпреки че абсорбционната характеристика остава неидентифицирана, екипът планира да продължи търсенето си. Допълнителни наблюдения от JWST могат да бъдат използвани за картографиране на най-силните места на Титан с размер 5,11 микрометра, което би могло да стесни обхвата на химическия ѝ източник.
Необходими са и нови лабораторни измервания на избраните кандидат-молекули в реалистични смеси и матрици, за да се намерят съвпадения за характеристиката при условия, подобни на тези на Титан и Плутон. А в средата на 30-те години на 21-ви век, новият космически кораб Dragonfly на НАСА би могъл да помогне за идентифицирането на кандидат-молекули директно на повърхността на Титан. Липсата на инфрачервена спектроскопия обаче ще попречи на директното откриване на спектралната характеристика на повърхността.
Справка: B. Bézard et al, An unidentified absorption feature at 5.11 ????m on the surface of Titan and Pluto from JWST spectroscopy, arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2606.13350
Източник: Titan and Pluto exhibit the same mysterious spectral feature—and researchers can't figure out its origin, Phys.org
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Прост Човек
Последната теорема на Стивън Хокинг преобръща времето и причинността
Прост Човек
Разрязването на фотон на две създава безкраен рояк от частици
zlatkov
Учени сканират 74 милиона радиосигнала от междузвезден обект за признаци на извънземни технологии
Джендо Джедев
За срещата на Земята с Халеевата комета през 1910 г. някои са пили "противокометни хапчета"