Titan

Zeci de sateliți se învârt în jurul lui Saturn. În prezent, 53 de sateliți numiți sunt cunoscuți aproximativ o duzină de corpuri cerești „așteaptă” confirmarea traiectoriilor lor de zbor pentru implicarea în sistemul de sateliti al lui Saturn. Printre ei cei mai proeminenti satelit mare- Titan, descoperit, după cum știți, deja în 1655 de Christian Huygens. În ceea ce privește dimensiunea, Titan ocupă locul al doilea dintre toți sateliții Sistemului Solar, pe locul doi după Ganymede, un satelit al lui Jupiter. Diametrul lui Titan este de 5150 km, i.e. dimensiunea acestui satelit mai multă planetă Mercur, al cărui diametru este de 4878 km. Perioada orbitală a lui Titan în jurul lui Saturn este de aproape 16 zile (15 zile, 22 ore și 41 de minute). Titan este întors spre Saturn pe o parte, ca și Luna către Pământ. Titan se mișcă pe orbita sa la o distanță de 1.221.900 km de Saturn.

Structura internă a lui Titan

Titan este de mare interes nu numai pentru astronomi, ci și pentru biologi, geologi și paleoclimatologi. Dar toți sunt interesați nu numai și nu atât de dimensiunea Titanului și de parametrii orbitei sale, cât și de atmosfera și suprafața acestui satelit.

Titan este singurul satelit din sistemul solar care are atmosferă. Densitatea atmosferei lui Titan este semnificativ mai mare decât densitatea atmosferei Pământului, astfel încât presiunea la suprafața lui Titan este de o ori și jumătate (1,5 bar) mai mare decât cea a Pământului. Temperatura de pe suprafața satelitului variază de la 90 la 100 K. Atmosfera constă în principal din azot (90-97%), metan (2-5%) și argon (aproximativ 0-6%) sunt de asemenea prezente, există urme de etan, hidrogen (0,2%) și dioxid de carbon. Prezența metanului a fost determinată deja în 1944 folosind spectrometrie în infraroșu.

Suprafața lui Titan este acoperită cu nori. În imaginile transmise de Voyager 1 în 1980, norii au o culoare predominant portocalie. Aceasta înseamnă prezența moleculelor organice în ele, ceea ce este destul de înțeles având în vedere prezența metanului în atmosferă. Metanul este un gaz cu efect de seră, iar norii care conțin metan acoperă suprafața Titanului. Observațiile vizuale ale Titanului sunt foarte dificile. Unii cercetători au sugerat că frigul domnește doar în straturile exterioare ale atmosferei și pot exista și alte condiții la suprafață, inclusiv cele în care viața proteică este posibilă.

A existat o presupunere cu privire la asemănarea atmosferei titanice cu atmosfera care a existat anterior pe Pământ. Această presupunere avea o anumită bază, deoarece în atmosfera modernă a Pământului, ca și în atmosfera lui Titan, componenta principală este azotul molecular.

Misterul suprafeței Titanului

Vedere panoramică a suprafeței lui Titan de la sonda spațială Huygens

Misterul suprafeței Titanului i-a bântuit pe oamenii de știință. Astronomii și, mai ales, biologii și paleoclimatologii au dorit să afle mai multe despre corpul ceresc pe care (ce ar fi dacă!) s-ar putea descoperi viața proteică. Ce este acolo, sub stratul de nori: oceanul sau o suprafață solidă? Dacă este un ocean, atunci cu ce este umplut - apă? etan? Nu a fost mult de așteptat pentru răspunsuri la aceste întrebări. În 1997, NASA, împreună cu Agenția Spațială Europeană, au finalizat dezvoltarea proiectului Cassini-Huygens și a sondei interplanetare Cassini cu sonda atmosferică Huygens lansată spre Titan. În iulie 2004, sonda Huygens s-a separat de nava spațială Cassini, a intrat în atmosfera tulbure a lui Titan și a aterizat la suprafața sa. Informațiile pe care sonda Huygens le-a transmis pe Pământ nu au lăsat nicio șansă cercetătorilor care visau să găsească măcar urme de activitate biologică pe Titan. Încă o dată suntem convinși că în sistemul solar, și poate în întreaga noastră Galaxie și chiar în mii de astfel de galaxii, viața nu există nicăieri în afară de frumoasa noastră mică planetă Pământ. Suprafața Titanului, ca și atmosfera sa, s-a dovedit a fi excepțional de rece, cu o temperatură medie a suprafeței de minus 178°C. Există multe lacuri pe suprafața sa, dar în mod natural nu sunt umplute cu apă, poate că sunt compuși ai metanului sau etanului cu alte substanțe.

Studiul Titanului continuă. Până în prezent, mai mult de 60% din suprafața Titanului a fost cartografiată. Lacurile ocupă aproximativ 14% din suprafața totală studiată. Densitatea substanței lui Titan (un amestec de rocă și gheață) este de aproximativ 1,88 g/cm³, care este cea mai mare densitate dintre lunile lui Saturn. Titan reprezintă mai mult de 95% din masa tuturor lunilor lui Saturn. Masa lui Titan este de 1,345 × 10 23 kg.

Accelerația gravitației este de 1,352 (m/s²), adică gravitația este de aproximativ șapte ori mai mică decât pe Pământ.
© Vladimir Kalanov,

„Cunoașterea este putere”

Dragi vizitatori! Munca dvs. este dezactivată JavaScript

. Vă rugăm să activați scripturile în browser și vi se va deschide întreaga funcționalitate a site-ului! Să începem cu ploile. S-a stabilit că norii de pe Titan constau din compuși organici- hidrocarbonații, reprezentați în principal de metan și, în cantități mai mici, etan. Propanul și amoniacul sunt prezente în cantități mici**. **, acetilenă, precum și apă cu gheață. Norii sunt surse de metan și ploi de etan Cea mai mare cantitate

norii sunt concentrați în regiunile polare nord și sud ale Titanului. În nord, aceasta este în general o zonă de nori continui, care acoperă Titanul cu o „pătură” până la 62°N latitudine.În plus, oamenii de știință au obținut dovezi ale existenței unor rezervoare „subterane” de metan, etan și propan, care își găsesc drumul la suprafață sub formă de gheizere și hrănesc râurile. Râurile și mările de pe Titan sunt, de asemenea, formate din
metan și etan. Astfel, ciclul substanțelor are loc constant pe Titan: erupția gazelor și lichidelor din adâncuri, precipitații sub formă de ploaie sau zăpadă, sedimentarea materiei și evaporarea. Acest proces este similar cu cel care are loc pe Pământ, doar pe planeta noastră apa este implicată în ciclu, iar pe Titan - hidrocarburi. Este adevărat, Apa a fost descoperită și pe Titan și în cantități mari
- sub formă de depozite de gheață de apă și fluxuri de așa-numită gheață supraîncălzită „criovulcanică” sau un amestec de apă lichidă și amoniac. Potrivit oamenilor de știință de la Universitatea din Arizona și de la Universitatea din Nantes, sub suprafața Titanului ar putea exista un ocean de apă lichidă cu amoniac dizolvat în el. E
Potrivit experților, ele reprezintă defecte în scoarța acestei planete, care constă dintr-un amestec de apă și gheață hidrocarbonată. În plus, pe suprafața Titanului a fost descoperită o structură care seamănă foarte mult cu un vulcan cu diametrul de 30 km din care curg șiroaie de lavă - gheață sau un amestec de apă lichidă și amoniac, o calderă vulcanică cu un diametru de 180 km, caldere vulcanicecu diametrul de 20-30 km și curgeri de lavă de gheață sau un amestec de apă lichidă și amoniac de peste 200 km lungime.
Astfel, Titan -este o planetă activă din toate punctele de vedere , care se caracterizează prin:
- circulatia atmosferica, manifestata prin formarea si transportul norilor, precipitatii (ploaie si eventual zapada) si schimbari de vreme;
- activitate endogenă (profundă), manifestată prin formarea de falii și vulcanism criolitic,
- activitate exogenă (de suprafață), manifestată în alterarea rocilor și sedimentare.
În prezent, cele trei tipuri de activitate enumerate sunt observate simultan doar pe Pământ și pe Titan.

Ca și pe alte planete ale Sistemului Solar, mai multe (în mod sigur două - Xa și Sinlap) cratere de meteoriți cu un diametru de 40 până la 80 km și o structură inelar gigant cu un diametru de aproximativ 450 km, numit Circus Maximum sau Mernva, au fost descoperite pe Titan. Se pare că este un vechi crater de meteorit - un bazin de apă delimitat de lanțuri muntoase în formă de inel, care s-a format atunci când un asteroid sau o cometă de zeci de kilometri s-a ciocnit cu Titan. Un număr mic de cratere de meteoriți găsite pe suprafața Titanului indică la o vârstă fragedă suprafața sa, care continuă să se formeze în prezent.

Titan este locuit?

La prima vedere, poate părea că temperaturile care predomină pe suprafața Titanului la -180°C nu permit nici măcar să ne gândim la viața de pe această planetă. Dar asta este în opinia pământenilor care sunt obișnuiți să trăiască în condiții mai confortabile, din punctul lor de vedere. „Nu, viața este imposibilă într-un asemenea frig”, ar spune probabil 99,9% dintre noi.
Dar este acest lucru adevărat? La urma urmei, nimic nu se întâmplă întâmplător în natură. Pe orice lume locuibilă, ploaia probabil ar iriga pământul și ar umple râurile; râuri, lacuri și mări - servesc ca sursă de lichid și habitat pentru organismele care duc un stil de viață marin. Câmpiile și munții trebuie să fie habitate pentru diferite organisme terestre.
Se știe că toate viețuitoarele de pe Pământ sunt compuse în principal din apă. Conținutul de apă în diferite organisme fluctuează între 50-75% ( plante terestre), 60-65% (vertebrate terestre), 80-99% (pești și animale și plante marine). Ce se întâmplă dacă locuitorii Titanului, dacă, desigur, există, constau și în 50 sau 99% metan sau etan lichid, iar restul de 50 sau 1% dintr-un material care poate rezista la temperaturi atât de scăzute? Nu se știe dacă în acest caz au un schelet solid, de exemplu din siliciu, sau dacă sunt creaturi asemănătoare gelului precum meduzele (apropo, meduzele de pe Pământ folosesc azotul ca hrană). Asa cum ar fi, materie organică există hrană mai mult decât suficientă pentru construirea organismelor și hrană pentru ele pe Titan. Aceasta înseamnă că există premisele pentru dezvoltarea vieții. Ei bine, cum rămâne cu viața însăși?...
Un lucru este clar: dacă viața există pe Titan, va fi, fără îndoială, o altă viață care va fi greu de contactat.

exprim recunoştinţă sinceră NASA și ECA pentru oportunitatea de a folosi fotografiile.

Ipoteza despre posibilitatea existenței vieții pe Titan este confirmată în lucrările multor oameni de știință. Christopher McKay de la NASA Ames Research Center, Heather Smith de la Universitatea Spațială Internațională din Strasbourg, Dirk Schulze-Makucha de la Universitatea din Washington universitate de stat, David Grinspoon de la Muzeul Naturii din Denver și alți cercetători cred că așa conținut grozav Metanul din atmosfera lui Titan nu este întâmplător. De fapt, razele soarelui care ajung la suprafața planetei ar trebui să distrugă moleculele de metan, iar fără reumplerea lui constantă, tot metanul atmosferic prezent pe Titan ar trebui distrus în 10-20 de milioane de ani. Surse posibile ale acestui gaz ar putea fi activitatea vulcanică care are loc pe Titan și viața existentă acolo. Posibilitatea existenței vieții pe Titan pare să fie confirmată de o scădere a conținutului de hidrogen din partea inferioară a atmosferei sale. Potrivit lui Christopher McKay, acest lucru se datorează faptului că este consumat de organismele vii.

La aproape 5 ani de la scrierea acestui articol, au fost obținute noi date care dovedesc în mod convingător existența vieții pe Titan. Citiți despre asta în știri

Citire de asemenea, noul meu job"Viața pe Titan. Cum este ea?"

Îi invit pe toți să discute în continuare acest material pe pagini

Nume satelit: Titan;

Diametru: 5152 km;

Suprafata: 83.000.000 km²;

Volum: 715,66×10 8 km³;

Greutate: 1,35×10 23 kg;

Densitate t: 1880 kg/m³;

Perioada de rotatie: 15,95 zile;

Perioada de circulație: 15,95 zile;

Distanța față de Saturn: 1.161.600 km;

Viteza orbitală: 5,57 km/s;

Lungimea ecuatorului: 16.177 km;

Înclinarea orbitală: 0,35°;

Accelerare cădere liberă: 1,35 m/s²;

Satelit: Saturn

Titan- cel mai mare satelit al lui Saturn, precum și al doilea cel mai mare satelit din Sistemul Solar. Pentru o lungă perioadă de timp Se credea că Titan este cea mai mare lună din sistemul solar. Încă din cercetările moderne, oamenii de știință au acordat atenție dimensiunii lunii lui Jupiter, Ganimede, a cărei rază (2634 km) este cu 58 km mai mare decât cea a lui Titan (2576 km). Satelitul lui Saturn nu este doar mai mare decât alte luni, ci chiar și unele planete. De exemplu, raza primei planete de la Soare, Mercur, este de 2440 km, ceea ce este cu 136 km mai mică decât raza lui Titan, iar ultima planetă a sistemului solar, Pluto, este de 10 ori mai mică ca volum decât satelitul. . Dimensiunea Titanului printre planete este aproape de Marte (raza 3390 km), iar volumele acestora sunt în raport de 1:2,28 (în favoarea lui Marte). În plus, Titan este cel mai dens corp dintre toți sateliții lui Saturn. Și masa celei mai mari luni este mai mare decât a celorlalți sateliți ai lui Saturn la un loc. Titan reprezintă mai mult de 95% din masa tuturor lunilor lui Saturn. Acesta este un pic ca raportul dintre masa Soarelui și toate celelalte corpuri din Sistemul Solar. Unde masa stelei reprezintă mai mult de 99% din masa întregului sistem solar. Densitatea și masa Greutatea lui Titan de 1880 kg/m³ și 1,35×10 23 kg este similară cu sateliții lui Jupiter Ganimede (1936 kg/m³, 1,48×10 23 kg) și Callisto (1834 kg/m³, 1,08×10 23 kg).
Titan este cel de-al 22-lea satelit al lui Saturn. Orbita sa este mai departe decât Dione, Tethys și Enceladus, dar de aproape trei ori mai aproape decât orbita lui Iapet. Titan este situat în afara inelelor lui Saturn, la o distanță de 1.221.900 km de centrul planetei și nu mai aproape de 1.161.600 km de straturile exterioare ale atmosferei lui Saturn. Satelitul completează o revoluție completă în aproape 16 zile pământești, sau mai precis în 15 zile, 22 de ore și 41 de minute. viteza medie 5,57 km/s. Aceasta este de 5,5 ori mai rapidă decât rotația Lunii în jurul Pământului. La fel ca Luna și mulți alți sateliți ai planetelor din sistemul solar, Titan are o rotație sincronă față de planetă, rezultatul forțelor mareelor. Aceasta înseamnă că perioadele de rotație în jurul axei sale și de revoluție în jurul lui Saturn coincid, iar satelitul este întotdeauna îndreptat către planeta cu aceeași parte. Pe Titan, ca și pe Pământ, are loc o schimbare a anotimpurilor, deoarece axa de rotație a lui Saturn este înclinată față de ecuatorul său cu 26,73°. Cu toate acestea, planeta este atât de îndepărtată de Soare (1,43 miliarde km) încât așa anotimpurile climatice fiecare ultimii 7,5 ani. Adică, iarna, primăvara, vara și toamna pe Saturn și sateliții săi, inclusiv Titan, alternează la fiecare 30 de ani - exact atât timp durează. Sistemul saturian să se înfășoare complet în jurul Soarelui.

Titan, ca toți ceilalți sateliți mari ai Sistemului Solar, a fost descoperit în Evul Mediu. Deși optica și telescoapele din acea vreme erau mult inferioare celor moderne, tot la 25 martie 1655, astronomul Christian Huygens a reușit să observe un corp strălucitor lângă Saturn, care, după cum a stabilit el, apare la fiecare 16 zile în același loc pe discul lui Saturn și, prin urmare, se învârte în jurul planetei. După patru astfel de revoluții, în iunie 1655, când inelele lui Saturn erau înclinate scăzute față de Pământ și nu interferau cu observația, Huygens s-a convins în sfârșit că a descoperit un satelit al lui Saturn. Aceasta a fost a doua oară de la inventarea telescopului când un satelit a fost descoperit, la 45 de ani de la descoperirea sa. Galileo patru cele mai mari luni ale lui Jupiter. Timp de aproape două secole, satelitul nu a avut un nume specific. Numele real al Titanului a fost propus de John Herschel, un astronom și fizician englez, în 1847, în onoarea fratelui lui Kronos, Titan.

Dimensiunea Titanului (stânga jos) în comparație cu Luna (stânga sus) și Pământ (dreapta).

Titan de 15 ori mai mic decât Pământulși de 3,3 ori mai mare decât Luna

Atmosfera si clima

Titan este singurul satelit al sistemului solar care are o atmosferă destul de densă și groasă. Se termină la o altitudine de aproximativ 400 km de suprafața satelitului, care este de 4,7 ori mai mare decât atmosfera Pământului (limita convențională dintre învelișul aerian al Pământului și spațiu este luată). Linia Karman la o altitudine de 85 km de suprafaţa Pământului). Atmosfera lui Titan are o masă medie de 4,8 x 10 20 kg, care este de aproape 100 de ori mai grea Aerul pământesc(5,2×10 18 kg). Cu toate acestea, din cauza gravitației slabe, accelerația datorată gravitației pe satelit este de numai 1,35 m/s² - de 7,3 ori mai slabă decât gravitația Pământului și, prin urmare, pe măsură ce presiunea de la suprafața lui Titan scade, aceasta crește doar la 146,7 kPa (doar de 1,5 ori). atmosfera Pământului). Atmosfera lui Titan este în multe privințe similară cu cea a Pământului. Straturile sale inferioare sunt, de asemenea, împărțite în troposfera si stratosfera. În troposferă, temperatura scade odată cu altitudinea, de la -179 °C la suprafață la -203 °C la o altitudine de 35 km (pe Pământ, troposfera se termină la o altitudine de 10-12 km). O tropopauză extinsă se extinde până la o altitudine de 50 km, unde temperatura rămâne aproape constantă. Și apoi temperatura începe să crească, ocolind stratosfera și mezosfera - la aproximativ 150 km de suprafață. ÎN ionosferă la o altitudine de 400-500 km, temperatura se ridică la maxim - aproximativ -120-130 °C.

Învelișul de aer al Titanului este format aproape în întregime din 98,4% azot, restul de 1,6% este metan și argon, care predomină în principal în atmosfera superioară. Și în aceasta, satelitul este similar cu planeta noastră, deoarece Titan și Pământul sunt singurele corpuri din Sistemul Solar ale căror atmosfere sunt formate în mare parte din azot (pe suprafața Pământului concentrația de azot este de 78,1%). Titan nu are esențial câmp magnetic, prin urmare, straturile superioare ale învelișului de aer sunt foarte susceptibile la vântul solar și la radiația cosmică. ÎN atmosfera superioară, sub influența radiațiilor solare ultraviolete, metanul și azotul formează compuși complecși de hidrocarburi. Unele dintre ele conțin cel puțin 7 atomi de carbon. Dacă coboară la Suprafața Titanuluiși priviți în sus, cerul va fi portocaliu, deoarece straturile dense ale atmosferei sunt destul de reticente în a elibera razele soarelui. De asemenea, această colorare a aerului poate fi formată din compuși organici, inclusiv atomi de azot din straturile superioare ale atmosferei.

Comparaţie Atmosfera Pământuluiși atmosfera Titanului. Aerul ambelor corpuri este în principal

constă din azot: titan - 94,8%, Pământ - 78,1%. În plus, în straturile mijlocii

troposfera Titanului, la o altitudine de 8-10 km conține aproximativ 40% metan, care

sub presiune se condensează în nori de metan. Apoi la suprafață

ploi de metan lichid cad, ca apa pe Pământ

Fotografie cu Titan de la bord nava spatiala„Cassini”. Atmosferă satelit aşa

dens și opac încât este imposibil să vezi suprafața din spațiu

Un subiect interesant de discutat despre Titan este, fără îndoială climă prin satelit. Temperatura de la suprafața Titanului este în medie de -180 °C. Datorită atmosferei dense și opace, diferența de temperatură dintre poli și ecuator este de doar 3 grade. Astfel de temperaturi scăzute și presiune ridicată contracarează topirea gheții de apă, rezultând practic lipsa apei în atmosferă. La suprafață, aerul este format aproape în întregime din azot și, pe măsură ce crește, concentrația de azot scade, iar conținutul de etan C 2 H 6 și metan CH 4 crește. La o altitudine de 8-16 km umiditatea relativa gazele se ridică la 100% și se condensează în evacuare nori de metan și etan. Presiunea pe Titan este suficientă pentru a menține aceste două elemente nu în stare gazoasă, ca pe Pământ, ci în stare lichidă. Din când în când, când norii acumulează suficientă umiditate, ei cad pe suprafața Titanului, ca sedimentul pământesc. ploi etan-metanși formează râuri întregi, mări și chiar oceane din „gaz” lichid. În martie 2007, în timpul unei apropieri de satelit, nava spațială Cassini a descoperit mai multe lacuri gigantice în zona polului nord, dintre care cel mai mare atinge o lungime de 1000 km și o suprafață comparabilă cu Marea Caspică. Conform studiilor cu sonde și calculelor computerizate, astfel de lacuri constau din elemente carbon-hidrogen, cum ar fi etan C 2 H 6 -79%, metan CH 4 -10%, propan C 3 H 8 -7-8%, precum și un mic conținut de acid cianhidric 2-3% și aproximativ 1% butilenă. Astfel de lacuri și mări, la presiunea atmosferică a Pământului (100 kPa sau 1 atm), s-ar disipa în câteva secunde și s-ar transforma în nori de gaz. Unele gaze, cum ar fi propanul și etanul, ar rămâne în partea de jos, deoarece sunt mai grele decât aerul, dar metanul s-ar ridica imediat în vârf și s-ar disipa în atmosferă. Pe Titan este complet diferit. Temperaturile scăzute și presiunea de 1,5 ori mai mari decât cele ale Pământului mențin aceste substanțe într-o densitate suficientă pentru o stare lichidă. Oamenii de știință nu exclud faptul că viața poate exista pe satelitul lui Saturn în astfel de mări și lacuri. Pe Pământ, viața s-a format datorită interacțiunii și activității apei lichide, pe Titanîn loc de apă, etanul și metanul pot servi. Este clar despre care vorbim nu despre animale mari sau chiar mici, ci despre organisme microscopice, simple. De exemplu, bacteriile care absorb hidrogenul molecular și se hrănesc cu acetilenă și eliberează metan. Cum animalele pământești inhalează oxigen și expiră dioxid de carbon.
Vânt la suprafata satelitului viteza acestuia este foarte slaba, nu mai mult de 0,5 m/s, dar pe masura ce se ridica se intensifica. Deja la o altitudine de 10-30 km, vânturile bat cu o viteză de 30 m/s, iar direcția lor coincide cu direcția de rotație a satelitului. La o altitudine de 120 km de la suprafață, vântul se transformă în puternice furtuni vortex și uragane, a căror viteză se ridică la 80-100 de metri pe secundă.

O impresie de artist despre panorama lui Titan. Lac metan înconjurat de stânci stâncoase

structurile montane au o culoare galben închis sau maro deschis și se armonizează frumos

cu un cer de o nuanță portocalie, ca o mare albastră - cu atmosfera albastră a Pământului

Elementele principale în circulația și interacțiunea atmosferei sunt metanul și etanul,
care se poate forma în măruntaiele lui Titan şi se eliberează în aer când
erupții vulcanice. În straturile inferioare ale atmosferei se condensează în lichid
și formează nori și apoi cade la suprafață sub formă de ploaie de metan și etan

Suprafata si structura

Suprafața Titanului, la fel ca majoritatea sateliților lui Saturn, este împărțită în zone întunecate și luminoase, care sunt separate unele de altele prin granițe clare. La fel ca Pământul, suprafața satelitului este împărțită în zone terestre - continente și o parte lichidă - oceane și mări de „gaze” lichide de metan și etan. În regiunea ecuatorială apropiată din zona luminii se află cel mai mare continent al Titanului - Xanadu. Acest continent imens, de dimensiunea Australiei, este un deal format din lanțuri muntoase. Lanțurile muntoase ale continentului se ridică la o înălțime de peste 1 km. De-a lungul versanților lor, ca și pâraiele pământești, curg râuri lichide, formându-se pe suprafețe plane lacuri cu metan. Unele dintre rocile mai fragile sunt susceptibile la eroziune, iar din ploile de metan și fluxurile de metan lichid care curg în jos pe versanți, peșteri se formează treptat în munți. Regiunea întunecată a lui Titan se formează din cauza acumulării de particule de praf de hidrocarburi care cad din straturile superioare ale atmosferei, spălate de ploaia de metan de la altitudini mai înalte și transportate în regiunile ecuatoriale de vânt.

Spune-mi exact care structura internă Titan este foarte dificil. Se presupune că este situat în centru miez dur alcătuit din roci care măsoară 2/3 din raza lui Titan (aproximativ 1700 km). Deasupra miezului este manta constând atât din gheață de apă densă, cât și din hidrat de metan. Datorită forțelor de maree ale lui Saturn și ale sateliților din apropiere, miezul satelitului se încălzește, iar energia generată în interior se împinge fierbinte. stânci la suprafata. În plus, ca și pe Pământ, dezintegrarea radioactivă are loc în intestinele lui Titan elemente chimice, care servește ca energie suplimentară pentru erupțiile vulcanice.

În aprilie 1973, o navă spațială NASA a fost lansată spre planetele gigantice „Pioneer-11”. În șase luni, a efectuat o manevră gravitațională în jurul lui Jupiter și s-a îndreptat mai departe spre Saturn. Și în septembrie 1979, sonda a trecut la 354.000 km de atmosfera exterioară a lui Titan. Această abordare a ajutat oamenii de știință să stabilească că temperatura de la suprafață este prea scăzută pentru a susține viața. Ani mai târziu Voyager 1 S-a apropiat de satelit la 5600 km, a făcut o mulțime de destule imagini de înaltă calitate atmosfera, a determinat masa și dimensiunile satelitului, precum și unele caracteristici orbitale. În anii 90, cu ajutorul opticii puternice a telescopului Hubble, atmosfera lui Titan a fost studiată mai detaliat - în special nori de metan. Oamenii de știință au descoperit că gazul metan, precum vaporii de apă, din straturile superioare este umezit și se transformă într-o stare lichidă. Apoi, sub această formă, cade la suprafață sub formă de precipitații.

Ultima și mai semnificativă etapă în studiul lui Titan este considerată a fi misiunea stației spațiale interplanetare. Cassini-Huygens". A făcut primul său zbor al Titanului pe 26 octombrie 2004, la o distanță de numai 1.200 km de suprafață. De la o distanță atât de apropiată, sonda a confirmat prezența râuri și lacuri de metan. Două luni mai târziu, pe 25 decembrie, Huygens s-a separat de sonda externă și a început o scufundare de patru sute de kilometri prin straturile opace ale atmosferei lui Titan. Coborarea a durat 2 ore si 28 de minute. În acest timp, instrumentele de bord au detectat o ceață densă de metan (straturi de nori) la o altitudine de 18-19 km, unde presiunea atmosferică a fost de aproximativ 50 kPa (0,5 atm). Temperatura exterioară la începutul coborârii a fost de -202 °C, în timp ce pe suprafața Titanului a fost de aproximativ -180 °C. Pentru a preveni o coliziune de impact cu suprafața satelitului, dispozitivul a coborât pe o parașută specială. Direcția Zborurilor Spațiale, care a observat scufundarea lui Huygens, spera cu adevărat să vadă metan lichid la suprafață. Dar dispozitivul, contrar dorințelor, s-a scufundat pe un teren solid.

Proiect viitor numit "Misiunea sistemului Titan Saturn”. Aceasta va fi prima călătorie din istorie

în afara Pământului. Dispozitivul va ară întinderile oceanului din lichid timp de 3 luni.

metan și admirați apusul gigantului Saturn cu inelele sale

Titan- cel mai mare satelit al lui Saturn și al doilea cel mai mare sistem solar: fotografie, dimensiune, masă, atmosferă, nume, lacuri metanizate, cercetare Cassini.

Titanii au condus Pământul și au devenit progenitorii zei olimpici. De aceea, cel mai mare satelit al lui Saturn a fost numit Titan. Ocupă locul 2 ca dimensiune în sistem și îl depășește pe Mercur în volum.

Titan este singurul satelit al lui Saturn dotat cu un strat atmosferic dens, care a împiedicat multă vreme studiul caracteristicilor suprafeței. Acum avem dovezi ale prezenței lichidului la suprafață.

Descoperirea și numele satelitului Titan

În 1655, Christiaan Huygens a observat un satelit. Această descoperire a fost inspirată de descoperirile lui Galileo lângă Jupiter. Prin urmare, în anii 1650. a început să-și dezvolte telescopul. La început a fost numit pur și simplu Satelitul lui Saturn. Dar mai târziu Giovanni Cassini va găsi încă 4, așa că a fost numit după poziția sa - Saturn IV.

Numele modern i-a fost dat de John Herschel în 1847. În 1907, Josel Comas Sola a urmărit întunecarea Titanului. Acesta este un efect în care partea centrală a unei planete sau a unei stele pare mult mai strălucitoare decât marginea. Acesta a fost primul semnal care a detectat o atmosferă pe satelit. În 1944, Gerard Kuiper a folosit un instrument spectroscopic și a găsit o atmosferă de metan.

Dimensiunea, masa și orbita satelitului Titan

Raza este de 2576 km (0,404 a Pământului), iar masa satelitului lui Titan este de 1,345 x 10 23 kg (0,0255 a Pământului). Distanța medie este de 1.221.870 km. Dar o excentricitate de 0,0288 și o înclinare a planului orbital de 0,378 grade au dus la apropierea satelitului de 1.186.680 km și la îndepărtarea cu 1.257.060 km. Mai sus este o fotografie care compară dimensiunea Titanului, a Pământului și a Lunii.

Astfel ai aflat căreia planetă este satelitul Titan.

Titan petrece 15 zile și 22 de ore într-un zbor orbital. Perioadele orbitale și axiale sunt sincrone, prin urmare se află într-un bloc gravitațional (o parte este întoarsă spre planetă).

Compoziția și suprafața satelitului Titan

Titan este diferit densitate mai mare datorita compresiei gravitationale. Valoarea sa de 1,88 g/cm3 indică un raport egal între gheață de apă și material stâncos. Interiorul este împărțit în straturi cu un nucleu stâncos care se întinde pe 3.400 km. Un studiu Cassini din 2005 a sugerat posibila prezență a unui ocean subteran.

Se crede că lichidul lui Titan este format din apă și amoniac, ceea ce îi permite să mențină starea lichidă chiar și la o temperatură de -97°C.

Stratul de suprafață este considerat a fi relativ tânăr (între 100 milioane și 1 miliard de ani) și pare neted cu cratere de impact. Înălțimea variază cu 150 m, dar poate ajunge la 1 km. Se crede că acest lucru a fost influențat procese geologice. De exemplu, pe latura de sud s-a format un lanț muntos cu o lungime de 150 km, o lățime de 30 km și o înălțime de 1,5 km. Umplut cu material înghețat și un strat de zăpadă metan.

Patera Sotra – lanţul muntos, întinzându-se la o înălțime de 1000-1500 m Unele vârfuri sunt înzestrate cu cratere și se pare că la bază s-au acumulat fluxuri de lavă înghețate. Dacă există vulcani activi pe Titan, aceștia sunt declanșați de energia provenită din dezintegrarea radioactivă.

Unii cred că acesta este un loc mort din punct de vedere geologic, iar suprafața a fost creată din cauza impactului craterelor, a fluxurilor de lichide și a eroziunii eoliene. Atunci metanul nu provine din vulcani, ci este eliberat din interiorul rece lunar.

Dintre craterele lunii Titan, se remarcă bazinul de impact Minerva, cu două zone, de 440 de kilometri. Este ușor de găsit datorită modelului său întunecat. Mai există și Sinlap (60 km) și Xa (30 km). Sondajul radar a putut găsi forme de crater. Printre acestea se numără și inelul Guabonito de 90 de kilometri.

Oamenii de știință au teoretizat despre prezența criovulcanilor, dar până acum doar structurile de suprafață cu o lungime de 200 m, care arată ca fluxuri de lavă, au sugerat acest lucru.

Canalele pot sugera activitatea tectonică, ceea ce înseamnă că ne uităm la formațiuni tinere. Sau poate este o zonă veche. Puteți găsi zone întunecate care sunt pete de gheață de apă și compuși organici care apar în imaginile UV.

Lacurile de metan ale satelitului Titan

Luna lui Saturn, Titan, atrage atenția cu mările sale de hidrocarburi, lacurile de metan și alți compuși de hidrocarburi. Multe dintre ele sunt observate în apropierea zonelor polare. Unul acoperă o suprafață de 15.000 km 2 și o adâncime de 7 m.

Dar cel mai mare este Krakenul de la Polul Nord. Zona este de 400.000 km 2, iar adâncimea este de 160 m. S-au putut observa chiar mici valuri capilare cu o înălțime de 1,5 cm și o viteză de 0,7 m/s.

Există și Marea Ligeiei, situată mai aproape polul nord. Zona se întinde pe 126.000 km2. Aici, în 2013, NASA a observat pentru prima dată un obiect misterios - Insula Magică. Mai târziu va dispărea, iar în 2014 va apărea din nou sub altă formă. Se crede că aceasta este o caracteristică sezonieră creată de bulele în creștere.

Lacurile sunt concentrate în principal în apropierea polilor, dar formațiuni similare se găsesc și pe linia ecuatorială. În general, analiza arată că lacurile acoperă doar câteva procente din suprafață, făcându-l pe Titan mult mai uscat decât planeta noastră Pământ.

Atmosfera satelitului Titan

Titan este până acum singurul satelit din sistemul solar care are o atmosferă densă, cu o cantitate remarcabilă de azot. Mai mult decât atât, depășește chiar densitatea pământului cu o presiune de 1,469 kPa.

Reprezentat de o ceață opacă care blochează intrarea lumina soarelui(îmi amintește de Venus). Gravitația Lunii este scăzută, așa că atmosfera sa este mult mai mare decât cea a Pământului. Stratosfera este plină cu azot (98,4%), metan (1,6%) și hidrogen (0,1%-0,2%).

Atmosfera Titanului conține urme de hidrocarburi precum etan, acetilenă, diacetilenă, propan și metil acetilena. Se crede că se formează în straturile superioare din cauza descompunerii metanului de către razele UV, care creează smog gros, de culoare portocalie.

Temperatura de suprafață ajunge la -179,2°C deoarece, în comparație cu noi, luna primește doar 1% din căldura soarelui. În același timp, gheața este înzestrată cu presiune scăzută. Dacă nu ar fi efectul de seră al metanului, Titan ar fi mult mai rece.

Efectul de sera este contracarat de ceata care reflecta lumina soarelui. Simulările au arătat că molecule organice complexe ar putea apărea pe satelit.

Coroane planetare fierbinți

Astronomul Valery Shematovici despre studiul învelișurilor gazoase ale planetelor, al particulelor fierbinți din atmosferă și al descoperirilor pe Titan:

Habitabilitatea satelitului Titan

Titanul este perceput ca un mediu probiotic, având chimie organică complexă și un posibil ocean subteran în stare lichidă. Modelele arată că adăugarea de raze UV într-un astfel de mediu poate duce la formarea de molecule complexe și substanțe precum tolinul. Și adăugarea de energie provoacă chiar și 5 baze nucleotidice.

Mulți cred că există suficient material organic pe satelit pentru a activa un proces de evoluție chimică similar cu cel al Pământului. Acest lucru necesită apă, dar viața ar putea persista într-un ocean subteran. Adică, viața poate apărea pe satelitul Titan al lui Saturn.

Astfel de forme trebuie să poată supraviețui în condiții extreme. Totul depinde de schimbul de căldură dintre stratul interior și cel superior. Prezența vieții în lacurile cu metan nu poate fi exclusă.

Pentru a testa ipoteza, au fost create mai multe modele. Cel atmosferic arată că în stratul superior există un volum mare de hidrogen molecular, care dispare mai aproape de suprafață. Nivelurile scăzute de acitelen indică, de asemenea, organisme consumatoare de hidrocarburi.

În 2015, cercetătorii au creat chiar și o membrană celulară care ar putea funcționa în metanul lichid în aceste condiții lunare. Dar la NASA aceste experimente sunt considerate ipoteze și se bazează mai mult pe nivelurile de acitelen și hidrogen.

În plus, experimentele încă priveau ideile pământești despre viață, iar Titan este diferit. Satelitul trăiește mult mai departe de Soare, iar atmosfera este lipsită de monoxid de carbon, ceea ce nu îi permite să rețină cantitatea necesară de căldură.

Explorarea satelitului Titan

Inelele lui Saturn se suprapun adesea cu luna, ceea ce face ca Titanul să fie dificil de găsit fără unelte speciale. Dar apoi există o barieră de la un strat atmosferic dens, care ne împiedică să vedem suprafața.

Pioneer 11 s-a apropiat pentru prima dată de Titan în 1979, prezentând fotografii. El a observat că luna era prea rece pentru a susține forme de viață. Acesta a fost urmat de Voyagers 1 (1980) și 2 (1981), care au furnizat informații despre densitate, compoziție, temperaturi și masă.

Principala matrice de informații a provenit din studiul misiunii Cassini-Huygens, care a ajuns la sistem în 2004. Sonda a capturat detalii de suprafață și pete de culoare care anterior erau inaccesibile vederii umane. A observat mări și lacuri.

În 2005, sonda Huysens a coborât la suprafață, captând formațiuni de suprafață de aproape.

El a obținut, de asemenea, imagini ale unei câmpii întunecate care sugerau eroziune. Suprafața s-a dovedit a fi mult mai întunecată decât se așteptau oamenii de știință.

ÎN ultimii ani Se ridică tot mai multe întrebări cu privire la o întoarcere la Titan. În 2009, au încercat să promoveze proiectul TSSM, dar acesta a fost ocolit de EJSM (NASA/ESA), ale cărei sonde vor merge la Ganymede și Europa.

De asemenea, au plănuit să facă TiME, dar NASA a decis că ar fi mai convenabil și mai ieftin să lanseze InSight pe Marte în 2016.

În 2010, a fost luată în considerare posibilitatea lansării JET, un orbiter de astrobiologie. Și în 2015, au venit cu dezvoltarea unui submarin care s-ar putea scufunda în Marea Kraken. Dar deocamdată totul este în stadiul de discuție.

Colonizarea satelitului Titan

Dintre toate lunile, Titan pare a fi ținta cea mai profitabilă pentru înființarea unei colonii.

Titan are o cantitate imensă de elemente care sunt necesare pentru a susține viața: metan, azot, apă și amoniac. Ele pot fi transformate în oxigen și chiar pot crea o atmosferă. Presiunea este de 1,5 ori mai mare decât cea a Pământului, iar atmosfera densă protejează mult mai bine de razele cosmice. Desigur, este umplut cu substanțe inflamabile, dar pentru o explozie este necesar cantitate uriașă oxigen.

Dar există și o problemă. Gravitația este inferioară celei a Lunii Pământului, ceea ce înseamnă la corpul uman va trebui să lupte împotriva atrofiei musculare și a distrugerii osoase.

Nu este ușor să faci față înghețului de -179°C. Dar satelitul este o bucată delicioasă pentru cercetători. Există o mare probabilitate de a întâlni forme de viață care pot supraviețui în condiții extreme. Poate că vom ajunge și la colonizare, pentru că satelitul va deveni un punct de plecare pentru studiul obiectelor mai îndepărtate și chiar ieșirea din sistem. Mai jos este o hartă a lui Titan și fotografii de înaltă calitate, de înaltă rezoluție, din spațiu.

Harta de suprafață a satelitului Titan

Click pe imagine pentru a o mari

Fotografii ale satelitului Titan

Sonda spațială Cassini s-a apropiat de o distanță de 2 milioane de km pe 29 mai 2017, pentru a surprinde partea de noapte a Titanului într-o fotografie. Acest sondaj a putut evidenția nebuloasa atmosferică extinsă a lunii. Pe toată perioada de observare, dispozitivul a reușit să captureze satelitul din diverse unghiuri și să obțină o imagine de ansamblu completă a atmosferei. Stratul de ceață de mare altitudine este afișat în albastru, iar ceața principală este portocalie. Diferența de culoare se poate baza pe dimensiunea particulelor. Albastrul este cel mai probabil reprezentat de elemente mici. Pentru filmare a fost folosită o cameră cu unghi îngust cu filtre roșii, verzi și albastre. Scară – 9 km per pixel. Programul Cassini este o dezvoltare comună a ESA, NASA și Agenția Spațială Italiană. Echipa este situată la JPL. Cele două camere de la bord au fost create tot de ei. Fotografiile obținute sunt prelucrate în Boulder (Colorado).

Suprafața Titanului a fost observată în detaliu în fotografii în timpul aterizării sondei Huygens. Dar totuși, cea mai mare parte a zonei a fost fotografiată de aparatul Cassini. Titan încă rămâne ghicitoare interesantă. Acest sondaj arată un teritoriu nou care nu a fost notat în observațiile anterioare. Aceasta este o imagine compozită cu 4 fotografii cu unghi larg aproape identice.


Însoțitorii ciobanilor	· · · ·

Multă vreme s-a crezut că planeta noastră albastră este singurul loc din sistemul solar unde există condiții pentru existența formelor de viață. De fapt, se dovedește că spațiul apropiat nu este atât de lipsit de viață. Astăzi putem spune cu siguranță că la îndemâna pământenilor există lumi care sunt în multe privințe similare cu planeta noastră natală. Acest lucru este dovedit de fapte interesante, obținut ca urmare a studiilor din împrejurimile giganților gazosi Jupiter și Saturn. Desigur, nu există râuri sau lacuri cu limpezi și apă curată, și mai departe câmpii nesfârșite iarba nu este mai verde, dar în anumite condiții omenirea ar putea începe să le dezvolte. Un astfel de obiect din sistemul solar este Titan, cel mai mare satelit al lui Saturn.

Reprezentarea celei mai mari luni a lui Saturn

Titan astăzi se îngrijorează și ocupă mințile comunității astronomice, deși destul de recent ne-am uitat la acest corp ceresc, ca și alte obiecte similare din Sistemul Solar, fără prea mult entuziasm. Doar datorită zborurilor sondelor spațiale interplanetare s-a descoperit că pe acest corp ceresc există materie lichidă. Se dovedește că nu departe de noi există o lume cu mări și oceane, cu o suprafață solidă, învăluită într-o atmosferă densă, care amintește foarte mult în structura învelișului de aer al pământului. Dimensiunea lunii lui Saturn este, de asemenea, impresionantă. Diametrul său este de 5152 km, cu 273 km. mai mult decât cea a lui Mercur, prima planetă a sistemului solar.

Anterior se credea că diametrul lui Titan este de 5550 km. Date mai precise despre dimensiunea satelitului au fost obținute în epoca noastră, datorită zborurilor navei spațiale Voyager 1 și misiunii sondei Cassini-Huygens. Primul aparat a fost capabil să detecteze o atmosferă densă pe satelit, iar expediția Cassini a făcut posibilă măsurarea grosimii învelișului aer-gaz, care este de peste 400 km.

Masa lui Titan este de 1,3452·10²³ kg. În acest indicator este inferior lui Mercur, precum și în densitate. Corpul ceresc îndepărtat are o densitate scăzută - doar 1,8798 g/cm³. Aceste date sugerează că structura satelitului lui Saturn este semnificativ diferită de structura planetelor terestre, care sunt cu un ordin de mărime mai masive și mai grele. În sistemul Saturn, este cel mai mare corp ceresc, a cărui masă este de 95% din masa celorlalți 61 de luni cunoscute ale gigantului gazos.

Locația celui mai mare Titan este, de asemenea, convenabilă. Acesta rulează pe o orbită cu o rază de 1.221.870 km cu o viteză de 5,57 km/s și se află în afara inelelor lui Saturn. Acesta are o orbită corp ceresc Are o formă aproape circulară și este situat în același plan cu ecuatorul lui Saturn. Perioada orbitală a Titanului în jurul planetei sale mamă este de aproape 16 zile. Mai mult, sub acest aspect, Titan este identic cu Luna noastră, care se rotește în jurul propriei axe sincron cu proprietarul său. Satelitul este întotdeauna îndreptat către planeta mamă cu o singură parte. Caracteristicile orbitale ale celei mai mari luni a lui Saturn asigură schimbarea anotimpurilor pe ea, dar datorită distanței considerabile a acestui sistem de Soare, anotimpurile pe Titan sunt destul de lungi. Ultimul sezon de vară pe Titan s-a încheiat în 2009.

În dimensiune și masă, este similar cu ceilalți doi cei mai mari sateliți ai Sistemului Solar - Ganimede și Callisto. Dimensiuni atât de mari indică o teorie planetară a originii acestor corpuri cerești. Acest lucru este confirmat de suprafața satelitului, pe care există urme de activitate vulcanică activă, care este o trăsătură caracteristică planetelor terestre.

Pentru prima dată, o fotografie a suprafeței satelitului lui Saturn a fost obținută folosind sonda Huygens, care a aterizat în siguranță pe suprafața acestui obiect ceresc pe 14 ianuarie 2005. Deja o privire rapidă asupra fotografiilor a dat toate motivele să credem că un nou lume misterioasă, trăindu-și viața cosmică. Aceasta nu este Luna, fără viață și pustie. Aceasta este o lume a vulcanilor și a lacurilor cu metan. Se crede că sub suprafață există un ocean vast, constând posibil din amoniac lichid sau apă.

Aterizarea lui Huygens

Istoria descoperirii lui Titan

Galileo a fost primul care a ghicit despre existența lunilor lui Saturn. Fără capacitatea tehnică de a observa astfel de obiecte îndepărtate, Galileo a prezis existența lor. Doar Huygens, care avea deja un telescop puternic capabil să mărească obiectele de 50 de ori, a început să exploreze Saturn. El a fost cel care a reușit să descopere un corp ceresc atât de mare care se învârte în jurul unui gigant gazos inelat. Acest eveniment a avut loc în 1655.

Cu toate acestea, numele noului corp ceresc a trebuit să aștepte. Inițial, oamenii de știință au fost de acord să numească corpul ceresc descoperit în onoarea descoperitorului său. După ce italianul Cassini a descoperit alți sateliți ai gigantului gazos, au convenit să numere noile corpuri cerești ale sistemului Saturn.

Această idee nu a fost continuată, deoarece alte obiecte au fost descoperite ulterior în vecinătatea lui Saturn.

Notația pe care o folosim astăzi a fost propusă de englezul John Herschel. Au fost de acord că cei mai mari sateliți ar trebui să poarte nume mitologice. Datorită dimensiunii sale, Titan a fost pe primul loc pe această listă. Ceilalți șapte sateliți mari ai lui Saturn au primit nume în consonanță cu numele titanilor.

Atmosfera lui Titan și trăsăturile sale

Dintre corpurile cerești ale Sistemului Solar, Titan are poate cea mai curioasă înveliș de aer. Atmosfera satelitului s-a dovedit a fi un strat dens de nori, care a împiedicat o lungă perioadă de timp accesul vizual la însăși suprafața corpului ceresc. Densitatea stratului de aer-gaz este atât de mare încât presiunea atmosferică la suprafața Titanului este de 1,6 ori mai mare decât parametrii terestre. În comparație cu învelișul de aer al Pământului, atmosfera de pe Titan are o grosime semnificativă.

Componenta principală a atmosferei de titan este azotul, a cărui pondere este de 98,4%. Aproximativ 1,6% provine din argon și metan, care se găsesc în principal în straturile superioare ale învelișului de aer. Cu ajutorul sondelor spațiale, în atmosferă au fost descoperiți și alți compuși gazoși:

acetilenă;
metil acetilenă;
diacetilenă;
etan;
propan;
dioxid de carbon.

Cianura, heliul și monoxidul de carbon sunt prezente în cantități mici. Nu a fost detectat oxigen liber în atmosfera lui Titan.

În ciuda unei densități atât de mari a anvelopei aer-gaz a satelitului, absența unui câmp magnetic puternic se reflectă în starea straturilor de suprafață ale atmosferei. Straturile superioare ale atmosferei sunt expuse vântului solar și radiațiilor cosmice. Azotul (N) reacționează sub influența acestor factori, formând o serie de compuși interesanți care conțin azot. Majoritatea unor compuși se depun pe suprafața satelitului, dându-i o nuanță ușor portocalie. Interesantă este și povestea cu metanul. Compoziția sa în atmosfera lui Titan este stabilă, deși datorită influențelor externe acest gaz ușor s-ar fi putut evapora cu mult timp în urmă.

Privind strat cu strat atmosfera satelitului, puteți observa un detaliu interesant. Carcasa de aer de pe Titan este întinsă în înălțime și clar împărțită în două straturi - aproape de suprafață și la mare altitudine. Troposfera începe la o altitudine de 35 km. si se termina cu o tropopauza la altitudini de 50 km. Există în mod constant temperaturi scăzute de -170⁰ C. În plus, odată cu altitudinea, temperatura scade la -120 de grade Celsius. Ionosfera lui Titan începe la o altitudine de 1000-1200 km.

Se presupune că această compoziție a atmosferei lui Titan se datorează trecutului său vulcanic activ. Straturile de aer saturate cu vapori de amoniac, sub influența radiațiilor ultraviolete cosmice, descompuse în azot și hidrogen și alte componente sunt o consecință a reacțiilor fizico-chimice. Fiind mai greu, azotul s-a scufundat și a devenit componenta principală a atmosferei de titan. Hidrogenul, datorită forțelor gravitaționale slabe ale satelitului, s-a evaporat în spațiul cosmic.

Straturile atmosferei lui Titan, interacțiunea sa compozitia chimica cu câmpul magnetic al corpului ceresc contribuie la faptul că satelitul are propriul climat. Anotimpurile de pe Titan se schimbă ca vremurile pământești an. Într-un moment în care o parte a satelitului este îndreptată spre Soare, Titan se cufundă în vară. Furtunile și uraganele răvășesc în atmosfera sa. Straturile de aer încălzite de lumina soarelui sunt în convecție constantă, generând vânturi puterniceși mișcări semnificative ale maselor de nori. La altitudini de 30 km, viteza vântului atinge 30 m/s. Cu cât mai sus, cu atât mai turbulent masele de aer mai intens și mai puternic. Spre deosebire de Pământ, masele de nori de pe Titan sunt concentrate în regiunile polare.

Concentrația de metan din atmosfera superioară explică creșterea temperaturii la suprafața satelitului din cauza efectului de seră. Cu toate acestea, prezența moleculelor organice în masele de aer permite luminii ultraviolete să pătrundă liber în ambele direcții, răcind stratul de suprafață al crustei de titan. Temperatura suprafeței este de -180⁰С. Diferența dintre temperaturi la poli și la ecuator este nesemnificativă - doar 3 grade.

Presiunea ridicată și temperaturile scăzute fac ca moleculele de apă din atmosfera satelitului să se evapore complet (îngheța).

Structura satelitului: de la învelișul exterior până la miez

Ipotezele și conjecturile despre structura unui corp ceresc atât de mare s-au bazat în principal pe date din observațiile optice terestre. Atmosfera densă a Titanului i-a înclinat pe oamenii de știință spre ipoteza compoziția gazelor satelit, asemănător compoziției planetei mamă. Cu toate acestea, după zborurile sondelor spațiale Pioneer 11 și Voyager 2, a devenit clar că avem de-a face cu un corp ceresc a cărui structură este solidă și stabilă.

Astăzi se crede că Titan are o crustă asemănătoare cu cea a Pământului. Diametrul nucleului este de aproximativ 3400 km, ceea ce reprezintă mai mult de jumătate din diametrul corpului ceresc. Între miez și crustă există un strat de gheață care diferă ca compoziție. Este probabil ca la anumite adâncimi gheața să se transforme într-o structură lichidă. O comparație a imaginilor luate de la sonda Cassini cu o diferență de doi ani a indicat prezența unei deplasări a stratului de suprafață al satelitului. Aceste informații au dat oamenilor de știință motive să creadă că suprafața satelitului se sprijină pe un strat lichid, care constă din apă și amoniac dizolvat. Deplasarea scoarței este cauzată de interacțiunea forțelor gravitaționale și a circulației atmosferice.

Compoziția lui Titan este un amestec de gheață și roci silicate în proporții egale, care este foarte asemănătoare cu structura internă a lui Ganymede și Triton. Cu toate acestea, datorită prezenței unei învelișuri de aer dens, structura satelitului are propriile diferențe și specificități.

Principalele caracteristici ale satelitului îndepărtat

Prezența unei atmosfere a lui Titan îl face unic și interesant pentru studii ulterioare. Un alt lucru este că principalul punct culminant al satelitului îndepărtat al lui Saturn este prezența unor volume mari de lichid pe acesta. Această planetă eșuată este caracterizată de lacuri și mări în care valuri de metan și etan stropesc în loc de apă. Satelitul are clustere pe suprafața sa gheață spațială, care își datorează originea apei și amoniacului.

Dovezile existenței materiei lichide pe suprafața Titanului au venit din fotografiile unui bazin imens, o zonă mai mare decât dimensiunea Mării Caspice. Marea mare de hidrocarburi lichide se numește Marea Kraken. În ceea ce privește compoziția sa, este un imens rezervor natural de gaze lichefiate: etan, propan și metan. O altă acumulare mare de lichid pe Titan este Marea Ligeiei. Majoritatea lacurilor sunt concentrate în emisfera nordică a lui Titan, ceea ce mărește foarte mult reflectivitatea corpului ceresc îndepărtat. După misiunea Cassini, a devenit clar că suprafața este acoperită în proporție de 30-40% cu materie lichidă colectată în mările și lacurile naturale.

O cantitate atât de mare de metan și etan, care se află în stare înghețată, contribuie la dezvoltarea anumitor forme de viață. Nu, acestea nu vor fi organisme terestre familiare, dar în astfel de condiții pot exista organisme vii pe Titan. Satelitul are suficiente componente și chimicale pentru formarea organismelor și existența lor ulterioară.

Cronologia cercetării moderne Titan

Totul a început cu o misiune modestă a sondei americane Pioneer 11, care în 1979 a reușit să ofere oamenilor de știință primele imagini ale unui satelit îndepărtat. Multă vreme, informațiile primite de la consiliul Pioneer au fost de puțin interes pentru astrofizicieni. Progresele în studierea periferiei lui Saturn au venit după vizitele Voyagers în această regiune a sistemului solar, care au oferit imagini mai detaliate ale satelitului luate de la o distanță de 5.000 km. Oamenii de știință au obținut date mai precise cu privire la dimensiunea acestui gigant, iar versiunea despre existența unei atmosfere dense a satelitului a fost confirmată.

Zborul Pionierului

Imaginile în infraroșu luate de la telescopul spațial Hubble au oferit oamenilor de știință informații despre compoziția atmosferei satelitului. Pentru prima dată, pe discul planetar au fost identificate zone luminoase și întunecate, a căror natură a rămas necunoscută. Pentru prima dată, s-a născut o teorie conform căreia suprafața Titanului este acoperită în unele locuri cu gheață, ceea ce crește reflectivitatea corpului ceresc.

Succesul în domeniul cercetării a venit cu informațiile primite de la stația interplanetară automată Cassini. Lansată în 1997, misiunea Cassini este o dezvoltare generală a ESA la NASA. Saturn a devenit principalul obiectiv al cercetării, dar sateliții săi nu au trecut neobservați. Deci, pentru a studia Titan, programul de zbor a inclus etapa de aterizare a sondei Huygens pe suprafața lunii lui Saturn. Acest dispozitiv, creat prin eforturile specialiștilor NASA și al agenției spațiale italiene, a cărei echipă a decis să sărbătorească aniversarea gloriosului lor compatriot Giovanni Cassini, trebuia să coboare la suprafața Titanului.

Cassini pe orbita lui Saturn

Cassini și-a continuat activitatea în vecinătatea lui Saturn timp de 4 ani. În acest timp, nava spațială a zburat lângă Titan de douăzeci de ori, primind constant date noi despre satelit și comportamentul acestuia. O singură aterizare a sondei Huygens pe Titan, care a avut loc pe 14 martie 2007, este considerată un mare succes al întregii misiuni. În ciuda acestui fapt, având în vedere capacitățile tehnice ale stației Cassini și marele său potențial, s-a decis continuarea cercetărilor asupra Saturn și a lunilor sale până în 2017.

Zborul Cassini și aterizarea lui Huygens au oferit oamenilor de știință informații complete despre ce este cu adevărat Titan. Fotografiile și videoclipurile cu suprafața lunii lui Saturn au arătat că straturile superioare ale scoarței sunt un amestec de murdărie și gheață de gaz. Principalele fragmente de sol sunt pietrele și pietricelele. Peisajul lui Titan este o alternanță de zone înalte accidentate și zone joase. În timpul aterizării, au fost făcute fotografii ale peisajului, în care albiile râurilor și liniile de coastă erau marcate clar.

Fotografie cu Titan din Huygens

Titan azi și mâine

Nu se știe cum se vor încheia studiile suplimentare ale celui mai mare satelit. Este de așteptat ca condițiile create în laboratoarele terestre, asemănătoare cu cele care există pe Titan, vor face lumină asupra posibilității existenței formelor de viață. Zborurile de sonde spațiale către această regiune a spațiului nu sunt încă planificate. Informațiile obținute sunt suficiente pentru a simula Titan în condiții terestre. Timpul va spune cât de utile vor fi aceste studii. Nu putem decât să așteptăm și să sperăm că Titan își va dezvălui secretele în viitor, dând speranță pentru dezvoltarea sa.