Ligeia Mare / l aɪ ˈ dʒ iː ə ˈ m ɑːr eɪ / [2] — озеро в северной полярной области Титана , крупнейшего спутника планеты Сатурн . Это второе по величине тело жидкости на поверхности Титана после Кракена Маре . [3] Оно больше, чем озеро Верхнее на Земле, и в основном состоит из жидкого метана с неизвестными, но меньшими компонентами растворенного азота и этана, а также других органических соединений. [4] [5] [6] Он расположен на координатах 78° северной широты и 249° западной долготы и был полностью заснят космическим кораблем Кассини . Имея размеры примерно 420 км (260 миль) на 350 км (217 миль) в поперечнике, площадь поверхности около 126 000 км 2 , а длина береговой линии превышает 2 000 км (1 240 миль). [7] Озеро может быть гидрологически связано с более крупным Кракен-Маре . [8] Его тезкой является Лигейя, одна из сирен в греческой мифологии. [3]
В Лигейя-Маре преобладают два типа береговой линии: «зубчатая» и «приглушенная». [7] Для первого характерен бугристый, эродированный рельеф, для второго — более низкий, более ровный рельеф и наличие более многочисленных и длинных каналов. На восточном и южном берегах озера преобладает зубчатый рельеф; покоренная местность на западе и севере. [7] За исключением юго-востока, где неровный рельеф простирается до побережья, холмистая местность, как правило, отделена от береговой линии более приглушенным уступом. На побережье есть многочисленные заливы, которые выглядят как затопленные устья рек ( риасы ), и, в отличие от озера Онтарио, здесь нет видимых субаэральных отложений дельты , что может свидетельствовать о недавнем повышении уровня моря. В северо-восточной и северо-западной частях моря, примерно на четверти всей береговой линии, имеются обширные участки с глубиной менее 5 м, достаточно мелкой для того, чтобы радар мог проникнуть до дна. [7] Радиолокационные измерения Кассини в 2013 году показывают, что некоторые части озера имеют глубину 170 м, что означает, что жидкость должна быть очень чистым метаном, поскольку радиолокационный сигнал мог проходить прямо через него. [9] На радаре поверхность озера выглядит очень гладкой; он плоский в пределах нескольких миллиметров, что предполагает очень слабый приземный ветер. [4]
Средняя глубина составляет порядка 50 м, а максимальная, вероятно, превышает 200 м. Общий объем, вероятно, превысит 7000 км 3 . [6]
Причины почти чистого метанового состава Лигейи-Маре до сих пор не совсем ясны. Пока исследования не показали иного, предполагалось, что этан будет основным компонентом морей Титана, поскольку он образуется в верхних слоях атмосферы Титана в результате следующей реакции:
Отсутствие этана — открытый вопрос, ожидающий дальнейшего исследования. Теории предполагают, что он мигрировал в подводную кору или, возможно, в Морской Кракен, состав которого еще недостаточно изучен. В последнем случае жидкий углеводород с низким содержанием этана будет эквивалентом земной пресной воды (титановые осадки состоят в основном из метана). [6]
Помимо этана, атмосфера Титана производит широкий спектр более сложных фотохимических продуктов, таких как нитрилы и бензол . Считается, что они выпадают в осадок и стекают в моря Титана. Данные радара показывают, что морское дно Лигейи-Маре, вероятно, покрыто толстым слоем этих органических соединений. [10] [11]
Показания температуры на береговой линии Лигейя-Маре позволяют предположить, что она пористая и сильно насыщена углеводородами. Береговая линия Лигейя-Маре и других северных полярных озер и морей была стабильной за период наблюдений Кассини , в отличие от южнополярного озера Онтарио, где произошло значительное отступление береговой линии. [12] Однако наблюдались переходные явления, в том числе объект площадью 260 квадратных километров, названный учеными Кассини «Волшебным островом» . Район «Волшебного острова» появился только в 2014 году и может представлять собой волны, пузыри или подземный лед, поднимающийся на поверхность, когда озеро прогревается весной, или, возможно, илистоподобный материал, взвешенный в море жидких углеводородов. [13]
Titan Mare Explorer (TiME) — это посадочный модуль для озера, который был предложен в 2009 году для приводнения и дрейфа по озеру. [14] Он был выбран для исследования конструкции Фазы-А в 2011 году в качестве кандидата на участие в 12-й программе НАСА Discovery Program , [15] но не был выбран для полета. [16]
Самоходный исследователь для отбора проб на озере Титан (TALISE) представлял собой концептуальное исследование дизайна испанского посадочного модуля, который должен был приводниться и пройти через Лигейя-Маре. [17]
В 2015 году программа НАСА «Инновационные передовые концепции» (NIAC) выделила грант фазы II [18] на исследование конструкции подводной лодки для исследования морей Титана. [19]