По словам аспиранта Пола Корлиса, первого автора книги «Топография и форма Титана в конце миссии Кассини», создание карты заняло около года. Карта объединяет все данные топографии Титана из нескольких источников.
Поскольку только около 9 процентов поверхности Титана наблюдалось в топографии с относительно высоким разрешением, при этом 25-30 процентов топографии отображались в более низком разрешении, оставшаяся часть Луны была нанесена на карту с использованием алгоритма интерполяции и процесса глобальной минимизации, что уменьшило количество ошибок. например, возникающие из-за местоположения космического корабля.Карта показала несколько новых особенностей Титана, в том числе новые горы высотой не более 700 метров. Карта также обеспечивает глобальный обзор взлетов и падений топографии Титана, что позволило ученым подтвердить, что два места в экваториальной области Титана на самом деле являются депрессиями, которые могут быть либо древними, высохшими морями, либо криовулканическими потоками.
Карта также показала, что Титан немного более плоский — более сплюснутый — чем было известно ранее, что предполагает большую изменчивость толщины коры Титана, чем считалось ранее.«Основной целью работы было создание карты для использования научным сообществом», — сказал Корлис; через 30 минут после того, как набор данных стал доступен в Интернете, он начал получать запросы о том, как его использовать. Набор данных можно загрузить в виде данных, которые наблюдались, а также этих данных плюс интерполированные данные, которые не наблюдались. Карта будет важна для тех, кто моделирует климат Титана, изучает форму и гравитацию Титана и тестирует внутренние модели, а также для тех, кто хочет понять морфологические формы суши на Титане.
Другими авторами статьи Корнелла являются старший автор Алекс Хейс, доцент астрономии, докторант Сэмюэл Берч и научный сотрудник Валерио Поджиали.Вторая статья, «Топографические ограничения на эволюцию и связность озерных бассейнов Титана», обнаруживает три важных результата с использованием топографических данных новой карты. В команду входили Хейс, Корлис, Берч, Поджиали, научный сотрудник Марко Мастроджузеппе и Роджер Михаэлидис ’15.
Первый результат состоит в том, что три моря Титана имеют общую эквипотенциальную поверхность, что означает, что они образуют уровень моря, как и океаны Земли. Либо из-за того, что в недрах между морями есть поток, либо из-за того, что каналы между ними позволяют проходить достаточному количеству жидкости, все океаны на Титане находятся на одной высоте.
«Мы измеряем высоту поверхности жидкости на другом теле в 10 астрономических единицах от Солнца с точностью примерно 40 сантиметров. Благодаря такой удивительной точности, мы смогли увидеть, что между этими двумя морями высота плавно менялась примерно 11 метров относительно центра масс Титана, что соответствует ожидаемому изменению гравитационного потенциала.
Мы измеряем геоид Титана. Это форма, которую поверхность примет только под действием силы тяжести и вращения, что является идентичным форма, которая доминирует над океанами Земли », — сказал Хейс.
Второй результат статьи подтверждает гипотезу, выдвинутую Хейсом в своей первой статье, в аспирантуре: озера Титана сообщаются друг с другом через недра. Хейс и его команда измерили высоту озер, заполненных жидкостью, а также озер, которые сейчас высохли, и обнаружили, что озера существуют на сотни метров над уровнем моря, и что в пределах водораздела дно пустых озер находятся на более высоких отметках. чем заполненные озера в их окрестностях.«Мы не видим пустых озер, которые находятся ниже местных озер, потому что, если бы они опустились ниже этого уровня, они бы сами наполнились. Это говорит о том, что в недрах есть поток и что они сообщаются друг с другом», — сказал Хейс. «Это также говорит нам о том, что на недрах Титана хранятся жидкие углеводороды».
Окончательный результат статьи открывает новую загадку для Титана. Исследователи обнаружили, что подавляющее большинство озер Титана находится в углублениях с острыми краями, которые «буквально выглядят так, как будто вы взяли формочку для печенья и вырезали отверстия на поверхности Титана», — сказал Хейс.
Озера окружены высокими хребтами, местами высотой в сотни метров.Озера, кажется, образовались так же, как карст на Земле, в таких местах, как Эверглейдс во Флориде, где нижележащий материал растворяется, а поверхность разрушается, образуя дыры в земле. Озера на Титане, как и земной карст, топографически закрыты, без каналов притока и оттока. Но у земного карста нет острых, приподнятых краев.
Форма озер указывает на процесс, называемый отступлением равномерного уступа, когда границы озер каждый раз расширяются на постоянную величину. Например, самое большое озеро на юге выглядит как серия небольших пустых озер, которые слились или слились в одну большую особенность.«Но если эти вещи растут наружу, означает ли это, что вы все время разрушаете и воссоздаете обода, и что обода движутся вместе с ними наружу? Понимание этих вещей, на мой взгляд, является стержнем для понимания эволюции полярных бассейнов. на Титане, — сказал Хейс.
Исследование поддержано грантами НАСА и Итальянского космического агентства.