Експерименти, проведени от изследователи от Georgia Institute of Technology, сочат, че частиците, които покриват повърхността на най-голямата луна (спътник) на Сатурн – Титан, са заредени с електрически заряд.
Когато вятърът духа достатъчно силно (с приблизително 15 мили в час), несиликатните зрънца по повърхността на Титан се активизират и започват да подскачат и да се движат, аналогично на начина, по който се движат песъчинките по плажа при силен вятър.
Докато тези частици се сблъскват, те придобиват електрически заряд вследстие на триенето помежду им, както един балон би се наелектризирал ако започнете да го търкате в косата си, и се слепват по начин, по който песъчинките на Земята не биха могли – вследствие на това спират да се движат. Частиците запазват своя заряд в продължение на дни или цели месеци и прикрепят към себе си други въглеводородни субстанции..
Откритието е било публикувано в сп. Nature Geoscience.
„Ако вземете купчинки от зрънцата и построите пясъчен замък на Титан, то най-вероятно той ще издържи седмици наред вследствие на електростатичните си качества“, казва Йозеф Дуфек, професор от Georgia University и съавтор на проучването.
„Който и да е космически кораб, който кацне в област на Титан, изпълнена с този гранулоподобен материал, ще има сериозни проблеми с това да остане чист.
Тези открития имат потенциала да помогнат за обяснението на странния феномен. Преобладаващите ветрове на Титан духат от изток на запад, по цялата повърхност на луната, но пясъчните дюни, които са високи почти 300 фута, изглежда са се формирали в противоположната посока.
„Тези електростатични сили увеличават силата и прага на триенето“, казва Джош Мендез Харпър, геофизик в University of Georgia, който е и главен автор на научния труд. „Това прави песъчинките толкова прилепчиви и кохерентни, че само много силни ветрове ще бъдат в състояние да ги помръднат. Преобладаващите ветрове на Титан не са достатъчно силни, за да могат да формират тези дюни.“
За да тестват частиците в подобни условия, каквито са условията на Титан, учените направили малък експеримент в съоръжение с много високо налягане в тяхната лаборатория. Те поставили зрънца нафталин и бифенил – две токсични, богати на въглерод и водород съединения, за които се счита, че съществуват на повърхността на Титан, в малък цилиндър. След това завъртяли тръбата за около 20 минути в суха, чисто азотна среда (атмосферата на Титан се състои от 98 процента азот). След това, учените измерили електрическиа потенциал на всяко зрънце, което излязло от тръбата.
„Всяка от частиците се бе заредила добре и около 2 до 5 процента изобщо не излязоха от барабана на съоръжението“, казва Мендез Харпър. „Те се бяха залепили от вътрешната й страна и се бяха слепнали една за друга. Когато проведохме същия експеримент с пясък и вулканична пепел, използвайки подобни условия, каквито имаме на Земята, всички частици излязоха от барабана. Нищо не залепна.“
Пясъкът на Земята има свойството да носи електрически заряд когато се движи, но зарядът му е много по-слаб и изчезва много бързо. Това е и една от причините, че имате нужда от вода когато строите пясъчни замъци – тя държи замъка цял. Нещата не са такива на Титан обаче.
„Тези несиликатни, гранулоподобни материали имат способността да запазват електростатичните си заряди в продължение на дни, седмици или месеци при условия на много слаба гравитация“, казва Джордж Макдоналд, завършващ студент в School of Earth and Atmospheric Sciences, който също е взел участие в експериментите.
Визуално, Титан е небесното тяло в Слънчевата система, което най-много прилича на Земята. Информацията, събрана от няколко прелитания на Cassini покрай Титан от 2005-та година насам, показват, че там има големи течни езера на полюсите, както и планини, реки и вероятно – вулкани.
Вместо да са пълни с вода обаче, езерата и реките на Титан са пълни с метан и етан, добре поддържани благодарение на честите валежи от облаци, пълни с въглеводород.
Налягането по повърхността на Тиван е малко по-високо от това на нашата планета – да се стои на повърхността му би било същото като да се стои на 15 фута под водата тук, на Земята.
„Екстремната физична среда на Титан изисква от учените да мислят различно за това какво до момента са научили от динамиката на частиците на Земята“, казва Дуфек. „Формированията на Титан са повлияни от сили, които не се срещат често на Земята и тук не оказват такова влияние. Титан е странен, електростатичен свят.“
