Геологи Стэнфордского университета раскрыли загадку, каким образом могли сформироваться ландшафты Титана — спутника Сатурна, который очень похож на Землю наличием холмов рек, озер, морей и дождей. Вместо жидкой воды на Титане присутствует жидкий метан, а осадочные породы состоят из углеводородного песка. Физические свойства углеводородов отличаются от силикатов, поэтому механизмы формирования ландшафтов, похожих на земные, до сих пор представляли загадку для ученых. Результаты научной работы опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
Сначала исследователи определили, каким образом на Титане могли сформироваться зерна из органических соединений, которые похожи на зерна силикатных пород, но при этом намного более хрупкие. На Земле минералы из силикатов со временем эродируют, распадаясь на частицы, которые перемещаются под воздействием ветра и ручьев, формируют осадочные отложения и вновь превращаются в горные породы. Считается, что похожие процессы сформировали на Титане равнины, дюны и долины. Однако для этого необходим процесс, препятствующий превращению углеводородных зерен в пыль.
Геологи изучили отложения из карбонатных круглых образований, называемых ооидами. Ооиды образуются, когда карбонат кальция, растворенный в воде, начинает агрегироваться вокруг зерен кварца. Рост образований затем уравновешивается процессом эрозии, при котором ооиды разбиваются друг о друга. Аналогичный процесс, по мнению ученых, происходит на Титане, что дает возможность дюнам из углеводородного песка существовать продолжительное время.
На основе этой гипотезы исследователи создали модель, чтобы объяснить, почему геологические образования формируют на Титане отчетливые пояса: дюны у экватора, равнины в средних широтах и скалистые лабиринты вблизи полюсов. Оказалось, что сильные ветры способствуют эрозии вблизи экватора, в результате чего углеводородные песчинки тут более мелкие. В средних широтах по обе стороны от экватора ветры менее сильные, из-за чего зерна достигают более крупных размеров, превращаясь затем в коренную породу равнинной местности. Наконец, на полюсах возникают скалистые образования вроде земных песчаников, которые обрушиваются под влиянием ливней и речного стока.