JWST обнаружил одинаковый инфракрасный сигнал на Титане и Плутоне

Обнаружение сигнала

Космический телескоп James Webb впервые зафиксировал идентичный инфракрасный сигнал на двух удалённых телах Солнечной системы – спутнике Титан и карликовой планете Плутон. Сигнал был обнаружен в спектре, полученном в диапазоне около 5 микрон, где наблюдается сильное поглощение излучения.

Изначально аномалию заметил планетолог из Парижской обсерватории Бруно Безар при анализе данных наблюдений Титана за ноябрь 2022 года. Чтобы исключить техническую ошибку, результаты проверили два независимых инструмента телескопа JWST – спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) и инструмент среднего инфракрасного диапазона (MIRI). Оба устройства подтвердили наличие сигнала.

Позднее Безар привлёк к совместному исследованию коллегу из той же обсерватории, Эммануэля Лелуша, который руководил программой наблюдений Плутона в мае 2023 года. Анализ данных также выявил идентичный спектральный признак на Плутоне.

Характеристика аномалии

Сигнальная полоса не соответствует ни одному из известных спектров простых планетарных льдов, catalogued в текущих базах данных. Учёные выдвигают несколько гипотез относительно природы соединения, которое может быть ответственным за поглощение.

• Скорее всего, речь идёт о молекуле из семейства углеводородов – оленов, которые известны своим сильным поглощением в диапазоне 5 микрон.
• Отпечаток спектра может быть смещён из‑за смешения с другими, пока не каталогизированными, планетарными льдами.
• Оба тела обладают атмосферами, богатым азотом и метаном, что способствует образованию сложных органических соединений под действием ультрафиолетового излучения.

Дополнительные наблюдения указывают на поверхностное происхождение соединения. На Титане интенсивность сигнала снижается от центра диска к краю, что объясняется геометрией обзора плоской поверхности. Атмосфера Плутона слишком разрежена, чтобы формировать поглощение нужной глубины, а отсутствие аналогичного сигнала на спутнике Юпитера Ганимед (не имеющем азотно‑метановой атмосферы) усиливает аргумент в пользу твердой поверхности как источника.

Перспективы дальнейших исследований

В настоящий момент исследователи продолжают анализировать новые данные JWST, планируя построить карту распределения сигнала по поверхности Титана. Такая карта позволит установить связь аномалии с конкретными геологическими объектами, например, с органическими дюнами.

Дополнительные сведения могут быть получены в рамках миссии NASA Dragonfly, запланированной на 2028 год. Вертолёт‑дрон будет доставлен к Титану в середине 2030‑х годов. Несмотря на отсутствие инфракрасного спектрометра, его масс‑спектрометр способен непосредственно измерять состав органических молекул на поверхности, что поможет подтвердить или опровергнуть текущие гипотезы.

Учёные подчёркивают, что обнаруженная молекула не считается биосигнатурой, а скорее результатом сложной добиологической химии, происходящей в уникальных условиях атмосфер Титана и Плутона.