Мисията "Касини" засилва азотната загадка на Земята
Мисия: Cassini–Huygens

---

Вече със сигурност се знае, че азотът там и азотът тук са от различен източник. Тепърва ще се установява какъв е той. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Азотът е най-изобилния газ в нашата атмосфера. Той съставлява почти 78 процента от въздуха и е съвсем естествено, да се обясни откъде всъщтност се е взел. Мистерията се засилва още повече, когато се е установило че този газ почти не присъства във вътрешната слънчева система, той не присъства в атмосферата на Венера, нито на Марс. Нещо повече, азот не се среща дори и в системата на Юпитер, всъщност това не е установено със сигурност, дълбоката атмосфера на газовия гигант може да е богата на амоняк, дори не е изключено на Юпитер дори да валят дъждове от амоняк. Азота освен на Земята се появява чак в системата на Сатурн, където изгражда почти всичката атмосфера на Титан, но отново е оскъден на другите луни и на самия Сатурн. Този газ става типичен чак около Нептун и отвъд, където започва царството на мрака обитавано от големи и малки ледени тела - поясите на Куипер и Оорт.

Достигайки до този извод, учените са теоретизирали, че източника на нашия азот идва от тези далечни краища и той е бил натрупан под формата на амоняк върху ранната Земя, от кометите. Може би в началото на нашата история, преди водните океани, на Земята са съществували морета от амоняк, поддържани от по-плътната и тежка атмосфера изградена от въглероден двуокис. Но за да се потвърди тази "азотна теория", учените търсят връзки с други обекти в Слънчевата система съдържащи азот. Най-близкия такъв до нас свят всъщност е много далеч - това е Титан. Друг подобен е Тритон, но той обикаля чак около Нептун. Всъщност Титан и Тритон си приличат. Ако Тритон се постави на мястото на Титан, той до голяма степен ще заприлича на него и обратно, което внася още един пъзел в историята на Титан - какъв всъщност е неговия произход. Водещата теория е, че той се е зародил около Сатурн, но Тритон е уловен от Нептун и той представлява типичен член от пояса на Куипер. Това означава че и Титан може да идва от там. След една година, космическият кораб "Нови Хоризонти" ще достигне Плутон и още от сега е ясно, че тази планета-джудже и нейната луна Харон, най-вероятно ще се появят като копия на Тритон и Титан, последният от които изглежда е най-топлия представител от пояса на Куипер.

Както и да е, ако съществуват връзки между тези далечни луни и светове, учените притежават достатъчно логика да ги обяснят, но притежават много малко инструменти за да обяснят връзката между тях и Земята. Потвърждаването на подобна връзка ще обясни и нашия азот, но до момента само се теоретизира че този газ идва в замръзнало състояние пренасян от кометите, кондензирали в криогенните условия на облака на Оорт. Сега, мисията Касини намеква, че азота на Титан и азота на Земята се различават или двете тела на пръв поглед приличащи си са се формирали по съвсем различен начин.

Досегашните теории са били, че източника на азота за Титан и Земята е еднакъв - катастрофиралите върху тях богати на амоняк комети. По този начин, азотът се е превърнал в основната съставка за атмосферите, когато амонячната молекула се е разпаднала пот въздействието на различните процеси. Ако това е вярно, тогава едно специално съотношение между двата изотопа азот-14 и азот-15 трябва да е еднакво и за двете тела.

Този извод идва от ново лабораторно проучване, че това съотношение трябва да остава почти непроменено за цялата 4.5 милиардна история на слънчевата система. Атмосферите на Титан и Земята съдържат толкова много азот, че няма процес, който значително да измени съотношението. Тази стабилност за дълги периоди от време, предоставя възможността учените да сравняват азота съдържащ се в различните тела в слънчевата система или да търсят връзки между тях. Изотопните съотношения също са мощен инструмент за диагностика и те разказват много за историята на цялата слънчева система.

Сега накратко - Касини е установил, че изотопното съотношение на азота на Титан се различава от това на Земята. Връзка между Титан и Земята просто няма. Това разбърква теориите, защото тази констатация показва, че източниците на азот за Титан и Земята са различни.

Тази разлика засилва мистерията за Земния азот, който както стана ясно се появява на едно изключително нетипично за този газ място в слънчевата система. Учените сега, са нетърпеливи да видят най-новите данни от мисията "Розета", която ще достигне кометата "67P/ Чирумов-Герасименко" в края на лятото. Предстои да се установи, дали азотното съотношение в тази комета е по-близо до земното или е до това на Титан, което ще покаже и източника на този газ за двете тела.

Ако се окаже, че азота в кометата е същия като на земята, тогава източника на нашия азот идва от облака на Оорт, което ще се съгласува с теориите. Но тогава ще се изгуби връзката с Титан, Тритон, може би и с Плутон, и с Харон, но тя всъщност не е и необходима, тези тела изглежда са близки братовчеди формирани при еднакви условия в облака на Куипер и е съвсем естествено, техния азот да се различава от нашия. Голямата мистерия обаче ще бъде, ако азота в тази комета излезе същия като на Титан. Тогава, както често се случва, учените трябва да преобърнат с главата надолу цялата атмосферна теория на нашата планета.....

Този вълнуващ резултат също е и ключов пример за класата на науката, която се прави от мисията "Касини", която се отличава с дълбоки фундаментални последици за историята на цялата Слънчевата система, за това как се е формирала Земята и дори за нас самите.

---

• Титан

• 2160
• 0
• Jun 26, 2014

---

Коментар