Sokáig azt hitték, hogy kék bolygónk az egyetlen hely Naprendszer ahol az életformák létezésének feltételei vannak. Valójában kiderült, hogy a közeli űr nem is olyan élettelen. Ma már nyugodtan kijelenthetjük, hogy a földiek hatókörében vannak olyan világok, amelyek sok tekintetben hasonlítanak szülőbolygónkhoz. Ezt a Jupiter és a Szaturnusz gázóriások környezetének tanulmányozása során nyert érdekes tények bizonyítják. Természetesen nincsenek tiszta és tiszta vizű folyók vagy tavak, és a fű sem zöldell a végtelen síkságon, de bizonyos körülmények között az emberiség elkezdheti kifejleszteni őket. Az egyik ilyen objektum a Naprendszerben a Titán, a Szaturnusz legnagyobb műholdja.

A Szaturnusz legnagyobb holdjának ábrázolása

A Titán aggasztja és foglalkoztatja a csillagászati ​​közösséget ma, bár csak mostanában égi test, mint a Naprendszer többi hasonló objektumát, különösebb lelkesedés nélkül néztük meg. Csak a bolygóközi űrszondák repüléseinek köszönhetően fedezték fel, hogy ezen az égitesten folyékony anyag található. Kiderült, hogy nem messze tőlünk van egy világ tengerekkel és óceánokkal, szilárd felszínnel, sűrű légkörbe burkolózva, szerkezetében nagyon emlékeztet a földi légburokra. A Szaturnusz holdjának mérete is lenyűgöző. Átmérője 5152 km, 273 km-rel. több, mint a Merkúré, a Naprendszer első bolygójáé.

Korábban azt hitték, hogy a Titán átmérője 5550 km. A Voyager 1 űrszonda és a Cassini-Huygens szondaküldetés repüléseinek köszönhetően korunkban pontosabb adatok születtek a műhold méretéről. Az első berendezés sűrű légkört tudott érzékelni a műholdon, a Cassini-expedíció pedig lehetővé tette a levegő-gáz héj vastagságának mérését, ami több mint 400 km.

A Titán tömege 1,3452·10²³ kg. Ebben a mutatóban gyengébb a Merkúrnál, valamint a sűrűségben. A távoli égitest sűrűsége alacsony - mindössze 1,8798 g/cm³. Ezek az adatok arra utalnak, hogy a Szaturnusz műholdjának szerkezete jelentősen eltér a bolygókétól földi csoport, amelyek egy nagyságrenddel masszívabbak és nehezebbek. A Szaturnusz rendszerben a legnagyobb égitest, tömege a gázóriás többi 61 ismert holdjának tömegének 95%-a.

A legnagyobb Titán elhelyezkedése is kényelmes. 1 221 870 km sugarú pályán fut 5,57 km/s sebességgel, és a Szaturnusz gyűrűin kívül található. Ennek az égitestnek a pályája szinte kör alakú, és a Szaturnusz egyenlítőjével egy síkban van. A Titán keringési ideje anyabolygója körül csaknem 16 nap. Ráadásul ebből a szempontból a Titán megegyezik a mi Holdunkkal, amely a tulajdonosával szinkronban forog saját tengelye körül. A műhold mindig egyik oldalával az anyabolygó felé van fordítva. A Szaturnusz legnagyobb holdjának keringési jellemzői biztosítják, hogy az évszakok változnak rajta, de a rendszernek a Naptól való jelentős távolsága miatt az évszakok a Titánon meglehetősen hosszúak. A Titan utolsó nyári szezonja 2009-ben ért véget.

Méretében és tömegében hasonló a Naprendszer másik két legnagyobb műholdjához - a Ganümédészhez és a Kallistóhoz. Ilyen nagy méretek jelzik ezen égitestek eredetének bolygóelméletét. Ezt megerősíti a műhold felszíne, amelyen aktív vulkáni tevékenység nyomai láthatók, ami az jellemző tulajdonság földi bolygók.

Először készült fotó a Szaturnusz műholdjának felszínéről a Huygens szondával, amely 2005. január 14-én biztonságosan landolt ennek az égi objektumnak a felszínén. Már egy gyors pillantás a fényképekre minden okot adott arra, hogy azt higgyük, hogy egy új titokzatos világ, élő az övé űrélet. Ez nem a Hold, élettelen és elhagyatott. Ez a vulkánok és metántavak világa. Úgy tartják, hogy a felszín alatt hatalmas óceán található, amely valószínűleg folyékony ammóniából vagy vízből áll.

Huygens leszállás

A Titán felfedezésének története

Galilei volt az első, aki kitalálta a Szaturnusz holdjainak létezését. Az ilyen távoli objektumok megfigyelésének technikai képessége nélkül Galilei megjósolta létezésüket. Csak a Huygens, akinek már volt egy nagy teljesítményű távcsője, amely képes volt 50-szeres nagyításra, a Szaturnusz kutatásába. Neki sikerült felfedeznie egy ekkora égitestet, amely egy gyűrűs gázóriás körül forog. Ez az esemény 1655-ben történt.

Az új égitest nevére azonban még várni kellett. Kezdetben a tudósok megállapodtak abban, hogy a felfedezett égitestet felfedezője tiszteletére nevezik el. Miután az olasz Cassini felfedezte a gázóriás további műholdait, megegyeztek a Szaturnusz-rendszer új égitesteinek számozásában.

Ezt az ötletet nem folytatták, mivel később más objektumokat fedeztek fel a Szaturnusz közelében.

A ma használt jelölést az angol John Herschel javasolta. Megállapodás született arról, hogy a legnagyobb műholdaknak mitológiai neveket kell viselniük. Méretének köszönhetően a Titan az első helyen szerepelt ezen a listán. A Szaturnusz fennmaradó hét nagy műholdja a titánok nevével egybehangzó neveket kapott.

A Titán hangulata és jellemzői

A Naprendszer égitestei közül talán a Titán rendelkezik a legkülönösebb légburokkal. A műhold légköre sűrű felhőrétegnek bizonyult, amely hosszú ideig megakadályozta a vizuális hozzáférést az égitest felszínéhez. A levegő-gáz réteg sűrűsége olyan nagy, hogy közel a Titán felszínéhez Légköri nyomás 1,6-szor magasabb, mint a földi paraméterek. A Föld légköréhez képest a Titán légköre jelentős vastagságú.

A titán atmoszféra fő összetevője a nitrogén, amelynek aránya 98,4%. Körülbelül 1,6%-a argonból és metánból származik, amelyek főleg a légburok felső rétegeiben találhatók. Űrszondák segítségével további gáznemű vegyületeket fedeztek fel a légkörben:

• acetilén;
• metil-acetilén;
• diacetilén;
• etán;
• propán;
• szén-dioxid.

Cián, hélium és szén-monoxid. A Titán légkörében nem találtak szabad oxigént.

A műhold levegő-gáz burkának ilyen nagy sűrűsége ellenére az erős hiánya mágneses mező befolyásolja a légkör felszíni rétegeinek állapotát. A légkör felső rétegei napszélnek és kozmikus sugárzásnak vannak kitéve. A nitrogén (N) ezen tényezők hatására reagál, és számos érdekes nitrogéntartalmú vegyületet képez. A legtöbb vegyület a műhold felszínén telepszik meg, enyhén narancssárga árnyalatot adva. A metánnal kapcsolatos történet is érdekes. Összetétele a Titán légkörében stabil, bár külső hatások miatt ez a könnyű gáz már régen elpárologhatott.

A műhold légkörét rétegről rétegre nézve érdekes részletre lehet figyelni. A Titan léghéja magasságban feszített, és egyértelműen két rétegre oszlik - a felszínhez közeli és a nagy magasságban. A troposzféra 35 km-es magasságban kezdődik. és 50 km-es magasságban tropopauzával végződik. Folyamatosan alacsony a hőmérséklet -170 ⁰ C. Továbbá a magassággal a hőmérséklet -120 Celsius fokra csökken. A Titán ionoszférája 1000-1200 km magasságban kezdődik.

Feltételezik, hogy a Titán légkörének ilyen összetétele az aktív vulkáni múltnak köszönhető. Gőzben gazdag az ammónia, a kozmikus ultraibolya hatására nitrogénre és hidrogénre bomló levegőrétegek és egyéb összetevők fizikai-kémiai reakciók következményei. Mivel nehezebb, a nitrogén elsüllyedt, és a titán légkör fő alkotóeleme lett. A hidrogén a műhold gyenge gravitációs ereje miatt elpárolgott a világűrbe.

A Titán légkörének rétegei és kémiai összetételének kölcsönhatása az égitest mágneses mezőjével hozzájárul ahhoz, hogy a műhold saját klímával rendelkezik. A Titán évszakai úgy változnak, mint a Föld évszakai. Abban az időben, amikor a műhold egyik oldala a Nap felé néz, a Titán belemerül a nyárba. Légkörében viharok és hurrikánok tombolnak. A napfény által felmelegített levegőrétegek állandó konvekcióban vannak, erős szeleket és jelentős felhőtömeg-mozgásokat generálva. 30 km-es magasságban a szél sebessége eléri a 30 m/s-t. Minél magasabb, annál intenzívebb és erősebb a légtömegek turbulenciája. A Földdel ellentétben a Titán felhőtömegei a sarki régiókban koncentrálódnak.

A felső légkörben a metán koncentrációja magyarázza az üvegházhatás miatti hőmérséklet-emelkedést a műhold felszínén. A légtömegek jelenléte azonban szerves molekulák lehetővé teszi az ultraibolya fény szabad behatolását mindkét irányban, lehűtve a titánkéreg felületi rétegét. A felület hőmérséklete -180⁰С. A pólusok és az egyenlítői hőmérsékletek közötti különbség jelentéktelen - mindössze 3 fok.

A magas nyomás és az alacsony hőmérséklet hatására a műhold légkörében lévő vízmolekulák teljesen elpárolognak (kifagynak).

A műhold felépítése: a külső héjtól a magig

Az ekkora égitest felépítésével kapcsolatos feltételezések és sejtések főként földi optikai megfigyelések adatain alapultak. A Titán sűrű légköre arra a hipotézisre késztette a tudósokat, hogy a műhold gázösszetétele hasonló az anyabolygó összetételéhez. A Pioneer 11 és a Voyager 2 űrszondák repülései után azonban világossá vált, hogy szilárd és stabil szerkezetű égitesttel van dolgunk.

Ma úgy tartják, hogy a Titánnak a Földéhez hasonló kérge van. A mag átmérője hozzávetőlegesen 3400 km, ami több mint a fele az égitest átmérőjének. A mag és a kéreg között összetételében eltérő jégréteg található. Valószínű, hogy bizonyos mélységekben a jég folyékony szerkezetté alakul. A Cassini űrszondáról készített felvételek összehasonlítása két év eltéréssel a műhold felszíni rétegének elmozdulását jelezte. Ez az információ okot adott a tudósoknak azt hinni, hogy a műhold felülete egy folyékony rétegen nyugszik, amely vízből és oldott ammóniából áll. Interakció által okozott kortikális elmozdulás gravitációs erőkés a légköri keringés.

A Titán összetétele jég és szilikát kőzetek egyenlő arányú keveréke, ami nagyon hasonlít Ganymedes és Triton belső szerkezetére. A sűrű léghéj jelenléte miatt azonban a műhold szerkezetének megvannak a maga különbségei és sajátosságai.

A távoli műhold főbb jellemzői

A Titán légkörének jelenléte önmagában egyedivé és érdekessé teszi a további tanulmányozás számára. A másik dolog az, hogy a Szaturnusz távoli műholdjának fő fénypontja a nagy mennyiségű folyadék jelenléte rajta. Ezt a meghibásodott bolygót tavak és tengerek jellemzik, amelyekben víz helyett metán és etán hullámai fröccsennek. A műhold felszínén halmazok vannak űrjég, amely eredetét a víznek és az ammóniának köszönheti.

A folyékony anyag létezésére a Titán felszínén a Kaszpi-tenger méreténél nagyobb területű hatalmas medencéről készült fényképek bizonyítják. A folyékony szénhidrogének hatalmas tengerét Kraken-tengernek hívják. Összetételét tekintve a cseppfolyósított gázok: etán, propán és metán hatalmas természetes tározója. Egy másik nagy mennyiségű folyadék a Titánon a Ligeia-tenger. A tavak nagy része a Titán északi féltekén összpontosul, ami nagymértékben növeli a távoli égitest visszaverő képességét. A Cassini küldetés után világossá vált, hogy a felszínt 30-40%-ban természetes tengerekben és tavakban gyűjtött folyékony anyag borítja.

Ez nagy mennyiség a fagyott metán és etán elősegíti bizonyos életformák kialakulását. Nem, ezek nem ismerős szárazföldi szervezetek, de ilyen körülmények között létezhetnek élő szervezetek a Titánon. A műholdnak elegendő alkatrésze van és vegyi anyagok szervezetek kialakulásához és későbbi létezéséhez.

A modern titánkutatás idővonala

Az egész a Pioneer 11 amerikai szonda szerény küldetésével kezdődött, amelynek 1979-ben sikerült eljuttatnia a tudósokhoz az első képeket egy távoli műholdról. A Pioneer testülettől kapott információk sokáig nem érdekelték az asztrofizikusokat. A Szaturnusz külterületeinek tanulmányozása azután történt, hogy a Voyagers látogatást tett a Naprendszer ezen régiójában, és részletesebb képeket készítettek a műholdról, amelyeket 5000 km távolságból készítettek. A tudósok pontosabb adatokat szereztek ennek az óriásnak a méretéről, és megerősítették a műhold sűrű légkörének létezésére vonatkozó verziót.

Az úttörő repülése

A Hubble Űrteleszkóp által készített infravörös felvételek információt szolgáltattak a tudósoknak a műhold légkörének összetételéről. A bolygókorongon először azonosítottak világos és sötét területeket, amelyek természete ismeretlen maradt. Először született olyan elmélet, amely szerint a Titán felszínét helyenként jég borítja, ami növeli az égitest visszaverő képességét.

A kutatás sikerét a Cassini automatikus bolygóközi állomástól kapott információk hoztak. 1997-ben indították útjára a Cassini küldetést általános fejlődés Az ESA a NASA-nak. A Szaturnusz került a kutatások középpontjába, de műholdait sem hagyták figyelmen kívül. Tehát a Titán tanulmányozásához a repülési program tartalmazta a Huygens szonda leszállásának szakaszát a Szaturnusz holdjának felszínén. Ennek az eszköznek, amelyet a NASA szakemberei és az olasz űrügynökség erőfeszítései hoztak létre, amelynek csapata úgy döntött, hogy dicsőséges honfitársuk, Giovanni Cassini évfordulóját ünnepli, a Titán felszínére kellett volna szállnia.

Cassini a Szaturnusz pályáján

A Cassini 4 évig folytatta munkáját a Szaturnusz környékén. Ezalatt az űrszonda húsz alkalommal repült a Titán közelében, folyamatosan új adatokat kapott a műholdról és annak viselkedéséről. A Huygens szonda egyetlen leszállása a Titánon, 2007. március 14-én, az egész küldetés nagy sikerének számít. Ennek ellenére, tekintettel a Cassini állomás műszaki adottságaira és nagy lehetőségeire, úgy döntöttek, hogy 2017-ig folytatják a Szaturnusz és holdjai kutatását.

A Cassini-repülés és a Huygens leszállása átfogó tájékoztatást adott a tudósoknak arról, hogy mi is valójában a Titan. A Szaturnusz holdjának felszínéről készült fényképek és videók azt mutatták, hogy a földkéreg felső rétegei szennyeződés és gázjég keveréke. A fő talajtöredékek kövek és kavicsok. A Titán tája zord hegyvidékek és síkságok váltakozása. A partraszállás során fényképek készültek a tájról, amelyeken jól láthatóak voltak a folyómedrek és a partvonalak.

Fénykép a Titanról a Huygenstől

Titan ma és holnap

Nem ismert, hogyan végződik a legnagyobb műhold további tanulmányozása. Várhatóan a Titánhoz hasonló, a földi laboratóriumokban létrehozott körülmények fényt derítenek az életformák létezésének lehetőségére. Az űrszondák ebbe a régiójába történő repülését még nem tervezik. A kapott információ elegendő a Titán földi körülmények közötti szimulálásához. Az idő megmutatja, mennyire lesznek hasznosak ezek a tanulmányok. Csak várni és remélni lehet, hogy a Titan a jövőben felfedi titkait, reményt adva a fejlődésére.

Kezdjük az esőkkel. Megállapították, hogy a Titán felhői a következőkből állnak szerves vegyületek- szénhidrogének, amelyeket főként metán és kisebb mennyiségben etán képvisel. Propán és ammónia kis mennyiségben van jelen**, acetilén, valamint vízjég. A felhők metán és etán eső forrásai**. Legnagyobb mennyiség a felhők a Titán északi és déli sarkvidékein koncentrálódnak. Északon ez általában összefüggő felhők zónája, amely a Titánt „takaróval” borítja az északi szélesség 62°-ig.

Ezenkívül a tudósok bizonyítékot szereztek a metán, etán és propán „földalatti” tározóinak létezésére, amelyek gejzírek és táplálékfolyók formájában jutnak a felszínre. A Titán folyói és tengerei is a következőkből állnakmetán és etán.
Így a Titánon folyamatosan zajlik az anyagok körforgása: gáz és folyadék kitörése a mélyből, csapadék eső vagy hó formájában, anyag ülepedése és párolgása. Ez a folyamat hasonló a Földön zajlóhoz, csak bolygónkon a víz vesz részt a ciklusban, a Titánon pedig a szénhidrogének. Ez igaz, Vizet is fedeztek fel a Titánon, méghozzá nagy mennyiségben - vízjég lerakódások és úgynevezett „kriovulkáni” túlhevített jég vagy keverék áramlásai formájában folyékony vízés ammónia. Az Arizonai Egyetem és a Nantes-i Egyetem tudósai szerint a Titán felszíne alatt folyékony víz óceánja lehet, amelyben ammónia oldott.
E A Titán felszínének egy másik jellemzője, amely közelebb hozza a Földhöz, a meghosszabbított vonalak és lineáris zónák, amelyek határokat határolnak különböző típusok megkönnyebbülés, amelyek gyakran metszik egymást.
A szakértők szerint ezek a bolygó kérgének hibáit jelentik, amely víz és szénhidrogén jég keverékéből áll. Ezenkívül a Titán felszínén egy olyan szerkezetet fedeztek fel, amely nagyon hasonlít egy 30 km átmérőjű vulkánhoz, amelyből lávafolyamok ömlöttek - jég vagy folyékony víz és ammónia keveréke, egy vulkáni kaldera, amelynek átmérője kb. 180 km, vulkáni kalderák20-30 km átmérőjű és több mint 200 km hosszú jég vagy folyékony víz és ammónia keveréke lávafolyamai.
Így Titán -minden tekintetben aktív bolygó , amelyre jellemző:
- légköri keringés, amely a felhők képződésében és szállításában, csapadékban (eső, esetleg hó) és időjárási változásokban nyilvánul meg;
- endogén (mély) tevékenység, amely hibák kialakulásában és kriolit vulkanizmusban nyilvánul meg,
- exogén (felszíni) tevékenység, amely a kőzetek mállásában és üledékképződésben nyilvánul meg.
Jelenleg a három felsorolt ​​tevékenységtípus egyidejűleg csak a Földön és a Titánon figyelhető meg.

A Naprendszer többi bolygójához hasonlóan több (megbízhatóan két - Xa és Sinlap) 40-80 km átmérőjű meteoritkrátert és egy körülbelül 450 km átmérőjű óriási gyűrűs szerkezetet, Circus Maximum vagy Mernva fedeztek fel. Titán. Úgy tűnik, ez egy ősi meteoritkráter - egy gyűrű alakú hegyláncokkal határolt vízgyűjtő, amely akkor jött létre, amikor egy több tíz kilométeres aszteroida vagy üstökös ütközött a Titánnal. A Titán felszínén talált meteoritkráterek kis száma jelzi felszínének fiatal korát, amely jelenleg is kialakul.

A Titán lakott?

Első pillantásra úgy tűnhet, hogy a Titán felszínén uralkodó -180°C-os hőmérséklet nem engedi, hogy az ember gondoljon az életre ezen a bolygón. De ez a földiek véleménye, akik megszokták, hogy az ő szempontjukból kényelmesebb körülmények között éljenek. „Nem, ilyen hidegben lehetetlen az élet” – mondaná valószínűleg 99,9%-unk.
De vajon az? Hiszen a természetben semmi sem történik véletlenül. Bármely lakható világon az eső valószínűleg öntözi a földet, és betölti a folyókat; folyók, tavak és tengerek - folyadékforrásként és élőhelyként szolgálnak a tengeri életmódot folytató szervezetek számára. A síkságok és a hegyek különböző szárazföldi élőlények élőhelyei kell, hogy legyenek.
Ismeretes, hogy a Földön minden élőlény főként vízből áll. Víztartalom benne különböző organizmusok 50-75% (szárazföldi növények), 60-65% (szárazföldi gerincesek), 80-99% (halak és tengeri állatok és növények). Mi van akkor, ha a Titán lakói, ha természetesen léteznek, szintén 50 vagy 99%-ban folyékony metánból vagy etánból, a maradék 50 vagy 1%-ban pedig valamilyen anyagból állnak, amely ilyen alacsony hőmérsékletet is kibír? Hogy ebben az esetben szilárd, például szilíciumból készült csontvázuk van-e, vagy olyan gélszerű lényekről van szó, mint a medúza (mellesleg a Földön a medúzák nitrogént használnak táplálékul), nem ismert. Mintha, szerves anyag a Titánon bőven van élelem az élőlények felépítéséhez, és élelem a számukra. Ez azt jelenti, hogy az élet fejlődésének előfeltételei megvannak. Nos, mi van magával az élettel?
Egy dolog világos: ha létezik élet a Titánon, az kétségtelenül más élet lesz, amellyel nehéz lesz kapcsolatba lépni.

Őszinte köszönetemet fejezem ki a NASA-nak és az ECA-nak a fényképek felhasználási lehetőségéért

Sok tudós munkája megerősíti az élet létezésének lehetőségét a Titánon. Christopher McKay, a NASA Ames Kutatóközpontja, Heather Smith a Strasbourgi Nemzetközi Űregyetemről, Dirk Schulze-Makucha, a Washingtoni Egyetemről állami Egyetem, David Grinspoon a Denveri Természettudományi Múzeumtól és néhány más kutató úgy véli, hogy a Titán légkörének ilyen magas metántartalma nem véletlen. Valójában a bolygó felszínét elérő napsugaraknak a metánmolekulákat kellene elpusztítaniuk, és ennek folyamatos utánpótlása nélkül 10-20 millió éven belül a Titánon jelen lévő összes légköri metánt meg kellene semmisíteni. Ennek a gáznak a lehetséges forrása a Titánon fellépő vulkáni tevékenység és az ott élő élet lehet. Az élet létezésének lehetőségét a Titánon megerősíteni látszik a légkör alsó részének hidrogéntartalmának csökkenése. Christopher McKay szerint ez annak köszönhető, hogy élő szervezetek fogyasztják.

Majdnem 5 évvel e cikk megírása után új adatok érkeztek, amelyek meggyőzően bizonyítják az élet létezését a Titánon. Olvass róla a hírekben

Olvas az új munkám is"Élet a Titánon. Írd őt körül?"

További beszélgetésre hívok mindenkit ebből az anyagból az oldalakon

A Titán a Szaturnusz legnagyobb műholdja, és Ganymedes után a második a Naprendszerben. Ha azonban megmérjük a Titánt a légkörével együtt, akkor kiderül, hogy nagyobb, mint a Ganymedes. A Titán minden paraméterében a legközelebb áll a normál bolygókhoz: nagyobb, mint a Merkúr, sűrűbb légköre vastagabb, mint a Földé, felszíne - földrajzi értelemben - majdnem olyan élő, mint bolygónk.

Földi megfigyelések a rajt előtt űrkorszak megmutatta, hogy a Titán sűrű légkörrel rendelkezik; valójában ez az egyetlen teljes légkörrel rendelkező műholdas bolygó. 1981-ben a Szaturnusz rendszeren átrepülve a Voyager 2 felfedezte, hogy a Titán légkörének fő összetevője a nitrogén (N 2); metánt (CH 4) és egyéb szénhidrogéneket is tartalmaz. A Hubble Űrteleszkóp és a földi teleszkópok adatai 1995-ben lehetővé tették, hogy a Titán felszínén nagy mennyiségű folyékony metán található. De ezeknek a szénhidrogéntavaknak a létezését csak az első után erősítették meg Mesterséges műhold Szaturnusz – Cassini, ahonnan a Huygens szonda 2005. január 14-én landolt a Titán felszínén. A NASA, az ESA (Európai Űrügynökség) és az ASI (Olasz Űrügynökség) által szervezett Cassini-Huygens expedíció 1997. október 15-én kezdődött, de csak 2004 közepén érkezett meg a készülék a Szaturnusz rendszerébe és kezdte meg a munkát (ld. . 16. o. színes fül).

A Titán majdnem kétszer akkora tömegű, mint a Hold, és fele akkora. Ezért a felszínén a gravitáció szinte holdszerű: hétszer kisebb, mint a Földé (a Holdon - 6-szor). Második szökési sebesség a Titán felszínén - 2,6 km/s, a Holdon - 2,4 km/s, azonban a Titánról a felszállás sokkal nehezebb lesz, mint a Holdról: a sűrű légkör zavarja. A Titán légkörének összetétele ma már részletesen ismert: a felszínen 95% nitrogén és körülbelül 5% metán, a sztratoszférában pedig 98,4% nitrogén és 1,4% metán. A felszíni nyomás 1,45-ször nagyobb, mint a normál légköri nyomás a Földön. De ha emlékszünk arra, hogy a gravitációs erő ott 7-szer kisebb, mint a miénk, akkor egyértelmű, hogy a gázoszlop tömege a Titán egységnyi felületén 10-szer nagyobb, mint a Földön. Mivel a Titán mérete 2,5-szer kisebb, mint a Földé, felülete hozzávetőlegesen hatszor kisebb, mint a Földé, ami azt jelenti, hogy a Titán légkörének össztömege másfélszerese a Földének. a föld légköre! Valószínűleg ezért van nagyon kevés meteoritkráter a Titán felszínén: a kis meteoritok lelassulnak és elpusztulnak a légkörben, a nagyok nyomait pedig gyorsan elpusztítja az eső és a szél.

A Titán erőteljes és rendkívül kiterjedt légköre megkönnyítette az űrhajók leszállását. A Cassinitől elszakadva a Huygens szonda három hétig alvó állapotban haladt a Titán felé, majd elkezdett készülni a leszállásra. A Huygens leszállása a Titánon egyedülálló művelet; Íme a fő szakaszai (óra:perc közép-európai idő szerint):

06:51 - a készülékek tápellátása be van kapcsolva.

11:13 - a légkörbe való belépés kezdete 1270 km magasságban 6 km/s sebességgel. A fékezést elülső hőpajzs végzi.

11:17 - 180 km tengerszint feletti magasság, 400 m/s sebesség, 3 m átmérőjű pilóta csúszda kerül bevetésre, amely 2,5 másodperc múlva 8,3 m átmérőjű főernyőt nyújt.

11:18 - 160 km magasság. A szélvédőt eltávolították. Gázkromatográffal és tömegspektrométerrel kezdtük a légkör feltárását. Az aeroszolokat összegyűjtjük és bepároljuk. A kamera felhők panorámáját továbbítja.

11:32 - 125 km magasság. A fő ejtőernyőt ledobták, és egy 3 m átmérőjű fékező ejtőernyőt vetettek be, hogy felgyorsítsák a zuhanást és leszállást, mielőtt az akkumulátorok teljesen lemerültek (1,8 kWh töltés). Cassini távolsága 60 ezer km.

11:49 - 60 km magasság. Radar magasságmérő; Ezt megelőzően a munkát egy időzítő vezérelte. A kamera elkezd panorámaképet készíteni a felületről. Mérik a szélsebességet (az adó Doppler-effektusával), a levegő hőmérsékletét és nyomását, valamint az elektromos mezőt (ellenőrzik a villámlás jelenlétét). A felszíntől több száz méteres magasságban egy fehér lámpa világít a felszín spektrális elemzéséhez. A szonár és a radar méri a talaj egyenetlenségeit. Huygens leszállása a Titán légkörébe körülbelül 2,5 órát vett igénybe.

13:34 - a talaj érintése 4,5 m/s sebességgel. A kamera, a mikrofon, a gyorsulásmérők és a szonár a folyadék mélységét mérik, ha a leszállás a tengeren történt. De az eszköz alatti talaj megbízhatónak bizonyult, mechanikai tulajdonságai hasonlóak a nedves homokhoz vagy agyaghoz. Becsapódáskor a készülék mintegy 15 cm-t mélyült a talajba, 2 órán belül 8 kbit/s sebességgel továbbított adatokat a felszínről.

15:44 - A Cassini túllép a horizonton Adatátvitel vége. A Cassini a Föld felé fordítja antennáját, és megkezdi a Huygenstől rögzített adatok sugárzását.

A szonda kissé leesett az egyenlítőtől délre, a jeges dombok szélén egy hatalmas homoktenger közepén. A környező táj fotóján pár hosszú dűnék látható a távolban, de maga a leszállóhely inkább patakmedernek tűnik, a homok tetején macskakövekkel tarkítva. A Titan felületi hőmérséklete nagyon alacsony: -180°C. Ez a hőmérséklet közel van a metán hármaspontjához, hasonlóan a hőmérséklethez a Föld felszíne közel a víz hármas pontjához. Ezen a hőmérsékleten a gáz halmazállapotú, folyékony és szilárd halmazállapotú anyagok együtt léteznek. Ahogyan a víz körforgása előfordul a Föld természetében, úgy a metán körforgása a Titánon is megtörténik. Valójában a metán (etánnal és más szénhidrogénekkel keverve) ugyanazt a szerepet tölti be, mint a víz a Földön: elpárolog a tavakból, felhőket képez, csapadékként hullik, völgyeken keresztül csatornákat húz, és visszafolyik a tavakba.

A képek tanulmányozása azt mutatja, hogy a Titán tájképét részben a csapadék és a felszínen áthaladó gyors folyadékáramlás alakítja. De a Földdel ellentétben ez a hidrológiai ciklus a Titánon szélsőséges állapotba került. A Földön a nap hője évente körülbelül egy méter víz elpárologtatására elegendő. Ám a légkör csak pár centiméternyi kicsapódó nedvességet tud megtartani, mielőtt a felhők lecsapódnak és esni esik, így a Föld időjárását gyenge esők jellemzik, amelyek egy-két hetes időközönként néhány centiméternyi vizet engednek le. A naphő hiánya miatt a Titánon évente mindössze 1 cm folyékony metán párolog el, de erős atmoszférája gázhalmazállapotú mennyiségben képes megtartani körülbelül 10 m leülepedett folyadéknak megfelelő mennyiségű metánt. Ezért a Titánt ritka özönvízszerű esőzéseknek kell jellemezniük, amelyek gyors özönvízszerű záporokat okoznak, és az áradások közötti időszakokban - évszázados aszályos időszakok. Valószínűleg valamikor a Huygens leszállóhelyén is volt árvíz. Az éghajlatkutatók úgy vélik, hogy a Titán erőteljes időjárási ciklusai egy extrém változata annak, ami ennek következtében a Földön történhet globális felmelegedés. Ahogy a Föld troposzférája felmelegszik, úgy lesz képes több nedvességet megtartani, így hurrikánjaink és aszályaink is intenzívebbé válnak.

Tehát a Titán a Föld fagyott változata, víz helyett metán, kőzet helyett víz, és az időjárási ciklusok évszázadokig tartanak. Nagyon valószínű, hogy a Titán légköre hasonlít a fiatal Föld légköréhez az élet megjelenésének időszakában. Sőt: A Titán átlagos sűrűsége (1,88 g/cm³) azt jelzi, hogy félig kőzet (mag), félig víz (köpeny és kéreg), és szénhidrogének borítják. A matematikai modellek azt jósolják, hogy a jégkéreg körülbelül 50 km vastag, alatta pedig folyékony vízből álló óceán terül el, amely valószínűleg ammóniát tartalmaz. Ennek az „ammóniás” óceánnak a mélysége elérheti a több száz kilométert. Egyes tudósok úgy vélik, hogy lehet ott élet.

A Cassini a tervek szerint 2017-ig folytatja működését. 2004 júliusa és 2010 szeptembere között 72 elrepülést hajtott végre a Titán felett, radarképeket sugározva a felszínéről és infravörös képeiről. Amikor a kutatók érdeklődni kezdtek a szmog forrása iránt a Titán légkörében, a légkör felső rétegein átrepülő Cassini mintegy 1000 km-es magasságban mintákat gyűjtött és elemzett ebből a ködből. A tudósok arra számítottak, hogy a köd 30-as molekulatömegű könnyű szénhidrogénekből, például etánból áll. A Cassini azonban váratlanul sok nehéz szerves molekulát talált, köztük benzolt, antracént és 2000 vagy annál nagyobb tömegű makromolekulákat. Ezek az anyagok a légkör metánjából képződnek napfény hatására. Valószínűleg fokozatosan nagyobb részecskékké kondenzálódnak, és a felszínre süllyednek, de ennek a folyamatnak a részletei nem tisztázottak.

Amint látjuk, a csodálatos kis bolygó, a Titán egyre érdekesebb. A Titán tanulmányozása során alapvető nehézségek nem várhatók. „Titan rovereket”, valamint lebegő és repülő szondákat már fejlesztenek a hozzá vezető expedíciókhoz. Szórakoztató tevékenység űrmérnököknek!

A felfedezésre alkalmas földönkívüli világok létezése iránt érdeklődő tudós-rajongók e kategóriája számára a jól ismert mondat: „Van élet a Marson, nincs élet a Marson” ma már nem aktuális. Kiderült, hogy a Naprendszeren belül vannak olyan világok, amelyek ebből a szempontból sokkal érdekesebbek, mint a Vörös Bolygó. Ennek szembetűnő példája a Szaturnusz legnagyobb holdja, a Titán. Kiderült, hogy ez az égitest nagyon hasonlít bolygónkra. A tudósok mai információi lehetővé teszik egy olyan tudományos változat létezését, amely szerint a Titánon, a Szaturnusz műholdján való élet nagyon is valóságos tény.

Miért olyan érdekes a Titán a földlakók számára?

Miután az ember több évtizeden át sikertelenül próbált egy olyan világot találni a Naprendszerünkön belül, amely legalább távolról a Földünkre hasonlított, a Titánnal kapcsolatos információk reményt adtak a tudományos közösségnek. A tudósok már 2005 óta érdeklődnek ez iránt az égitest iránt, amikor is az automatikus Huygens szonda a Naprendszer egyik legnagyobb műholdjának felszínén landolt. A következő 72 percben az űrszonda fedélzeti fotó- és videokamerája továbbította a Földre ennek az objektumnak a felszínéről készült fényképeket és más videóanyagokat erről a távoli világról. A tudósok még a távoli műhold műszeres vizsgálatára szánt ilyen korlátozott idő alatt is kimerítő mennyiségű információhoz jutottak.

keretein belül történt a leszállás a Titán felszínére nemzetközi program Cassini-Huygens, amelynek célja a Szaturnusz és holdjainak tanulmányozása. Az 1997-ben elindított Cassini automatikus bolygóközi állomás az ESA és a NASA közös fejlesztése a Szaturnusz és a bolygó környező régiójának részletes tanulmányozására. 7 évnyi repülés után a Naprendszer kiterjedésein keresztül az állomás átszállt a Titánba űrszonda"Huygens". Ez az egyedülálló eszköz a NASA és az olasz űrügynökség közös munkájának gyümölcse, amelynek csapata nagy reményeket fűzött ehhez a repüléshez.

Felbecsülhetetlen értékűnek bizonyultak azok az eredmények, amelyeket a tudósok a működő Cassini állomásról és a Huygens szondáról szereztek. Annak ellenére, hogy a távoli műhold a földlakók szeme előtt hatalmas, csendes jégbirodalomként jelent meg, az objektum felszínének későbbi részletes tanulmányozása megváltoztatta a Titán elképzelését. A Huygens szonda segítségével készült felvételeken a legapróbb részletekben is ki lehetett venni a Szaturnusz műholdjának felszínét, amely főleg szilárd vízjégből és szerves jellegű üledékes rétegekből állt. Kiderült, hogy a távoli műhold sűrű és áthatolhatatlan atmoszférája majdnem ugyanolyan összetételű, mint a földi levegő-gáz héj.

Később a Titan újabb komoly bónuszt adott a tudósoknak. A földönkívüli tér kutatásának és tanulmányozásának történetében először találtak ugyanolyan természetű folyékony anyagot a Földön kívül, mint a Földön létezésének első éveiben. Az égitest domborművét hatalmas óceán, számos tó és tenger egészíti ki. Mindez okot ad a feltételezésre, hogy egy olyan égitesttel van dolgunk, amely egy újabb életoázis lehet naprendszerünkben. A Szaturnusz műhold atmoszférájának és folyékony közegének összetételét vizsgáló tanulmányok kimutatták az élőlények életéhez szükséges hasznos anyagok jelenlétét. Feltételezik, hogy ha az égitest tanulmányozása során bizonyos feltételek teljesülnek, élő szervezeteket fedezhetnek fel a Titánon.

Ebben a tekintetben a Szaturnusz legnagyobb műholdjának későbbi tanulmányozása válik relevánssá. Nagy a valószínűsége annak, hogy a Mars mellett a Titán az emberi civilizáció második kozmikus otthonává válhat.

A Titán akadémiai megértése

A Titán mérete lehetővé teszi, hogy versenyezzen a Naprendszer bolygóival. Ennek az égitestnek az átmérője 5152 km, ami nagyobb, mint a Merkúr (4879 km), és valamivel kisebb, mint a Mars (6779 km). A Titán tömege 1,3452·1023 kg, ami 45-ször kisebb bolygónk tömegénél. Tömegét tekintve a Szaturnusz műholdja a második a Naprendszerben, gyengébb a Jupiter Ganymedes műholdjánál.

Lenyűgöző mérete és súlya ellenére a Titan alacsony sűrűségű, mindössze 1,8798 g/cm³. Összehasonlításképpen a Szaturnusz szülőbolygó sűrűsége mindössze 687 k/m3. A tudósok gyenge gravitációs teret fedeztek fel a műholdon. A gravitációs erő a Titán felszínén hétszer gyengébb, mint a földi paraméterek, és a gyorsulás szabadesés ugyanaz, mint a Holdon - 1,88 m/s2 versus 1,62 m/s2.

Jellemző tulajdonsága a Titán térbeli helyzete. A Szaturnusz legnagyobb holdja az anyabolygója körül kering elliptikus pálya 5,5 km/s sebességgel, a Szaturnusz gyűrűinek tartományán kívül. A Titán és a Szaturnusz felszíne közötti átlagos távolság 1,222 millió km. Ez az egész rendszer 1 milliárd 427 millió km távolságra található a Naptól, ami 9,5-szerese nagyobb távolság központi világítótestünk és a Föld között.

Műholdunkhoz hasonlóan a „Szaturnusz Holdja” mindig az egyik oldalával felé fordul. Ezt a műhold saját tengelye körüli forgásának szinkronizálása okozza a Titán anyabolygó körüli forradalmának időszakával. Legnagyobb műholdja 15 földi nap alatt hajt végre egy teljes fordulatot a Szaturnusz körül. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a Szaturnusz és műholdjai meglehetősen nagy dőlésszöggel rendelkeznek a forgástengely és az ekliptika tengely között, a Titán felszínén évszakok vannak. A Szaturnusz holdján minden 7,5 földi évben a nyár átadja helyét a hideg téli időszaknak. Csillagászati ​​megfigyelések szerint ma ősz van a Titánnak a Szaturnusz felé néző oldalán. Hamarosan a műhold elbújik a napsugarak elől az anyabolygó mögé, és a Titanic őszt hosszú és heves tél váltja fel.

A műhold felszínén a hőmérséklet mínusz 140-180 Celsius-fok között változik. A Huygens űrszondától kapott adatok érdekes tényt tártak fel. A poláris és az egyenlítői hőmérsékletek közötti különbség mindössze 3 fok. Ezt a sűrű légkör jelenléte magyarázza, amely megakadályozza, hogy a napsugarak elérjék a Titán felszínét. A légkör nagy sűrűsége ellenére, mivel alacsony hőmérsékletek A Titánon nincs folyékony csapadék. Télen a műhold felületét etánból, vízgőzrészecskékből és ammóniából álló hó borítja. Ez csak egy töredéke annak, amit a Titánról tudunk. Érdekes tények A Szaturnusz legnagyobb műholdja szó szerint minden területet érint, a csillagászattól, klimatológiától és glaciológiától a mikrobiológiáig.

Titán teljes dicsőségében

Egészen a közelmúltig a legtöbb információ a Szaturnusz holdjáról a Voyager űrszondától kapott vizuális megfigyeléseken alapult, amely 1980-ban 7000 km-es távolságból elrepült mellette. A Hubble-teleszkóp kissé fellebbentette a titok leplet erről az űrobjektumról. Nem lehetett képet alkotni a műhold felszínéről annak sűrű atmoszférája miatt, amely sűrűségében és vastagságában a második a vénuszi és a földi levegő-gáz burok mögött.

A 2004-es Cassini küldetés segített eltávolítani a ködfátylat, amely ezen az égitesten uralkodott. Az eszköz négy évig a Szaturnusz pályáján állt, és sorozatosan fényképezte műholdait és a Titánt is. A Cassini szonda kutatását infraszűrős kamerával és speciális radarral végezték. A fényképek különböző szögekből készültek a műhold felszínétől 900-2000 km távolságra.

A Titán tanulmányozásának csúcspontja a Szaturnusz holdjának felfedezőjéről elnevezett Huygens szonda leszállása volt a felszínén. Az eszköz a Titán légkörének sűrű rétegeibe bejutva ejtőernyővel ereszkedett le 2,5 órán keresztül. Ez idő alatt a szonda berendezései a műhold légkörének összetételét tanulmányozták, és 150, 70, 30, 15 és 10 kilométeres magasságból fényképezték le a felszínét. Hosszas ereszkedés után az űrszonda a Titán felszínén landolt, 0,2-0,5 méterrel a koszos jégbe temetve magát. Leszállás után Huygens alig több mint egy órán át dolgozott, tömeget továbbítva a Földre a Cassini űrszondán keresztül. hasznos információ közvetlenül a műhold felszínéről. A Cassini űrszondáról és a Huygens szondáról készült képeknek köszönhetően egy kutatócsoport összeállította a Titán térképét. Ezen túlmenően a tudósok most részletes információkkal rendelkeztek a légköréről, a felszíni éghajlatról és a domborzati jellemzőkről.

Műholdas légkör

A Titánnal kapcsolatos helyzetben a tudósoknak a Naprendszer égitesteinek tanulmányozása és kutatása során először volt lehetőségük részletesen tanulmányozni a légkört. Ahogy az várható volt, a Szaturnusz műholdja sűrű és jól fejlett légkörrel rendelkezik, amely nemcsak sok tekintetben hasonlít a Föld gáznemű burkára, hanem tömegében is meghaladja azt.

A Titán légköri rétegének vastagsága 400 km volt. A légkör minden rétegének saját összetétele és koncentrációja van. A gáz összetétele a következő:

• 98,6% levelek nitrogén-N;
• a légkör 1,6%-a metán;
• kis mennyiségű etán, acetilénvegyületek, propán, szén-dioxid és szén-monoxid, hélium és cianogén.

A műhold atmoszférájában a metán koncentrációja 30 km-es magasságból kiindulva csökkenés irányába változik. Ahogy közeledünk a műhold felszínéhez, a metán mennyisége 95%-ra csökken, de az etán koncentrációja 4-4,5%-ra nő.

A Titán műhold lég-gáz rétegének jellegzetes tulajdonsága az üvegházhatást gátló hatása. A szénhidrogén szerves molekulák jelenléte a légkör alsó rétegeiben semlegesíti a hatalmas metánkoncentráció által keltett üvegházhatást. Ennek eredményeként az égitest felülete egyenletesen lehűl a szénhidrogének jelenléte miatt. Ugyanezek a folyamatok és a Szaturnusz gravitációs tere határozzák meg a Titán légkörének keringését. Ez a kép hozzájárul az aktív éghajlati folyamatok kialakulásához a Szaturnusz műholdjának légkörében.

Meg kell jegyezni, hogy a műhold légköre folyamatosan fogy. Ennek oka az erős mágneses tér hiánya az égitestben, amely nem képes megtartani a levegő-gáz héjat, amely a napszél és a Szaturnusz gravitációs erőinek állandó hatása alatt áll. Ma a gyűrűs óriás műholdjának légköri nyomása 1,5 atm. Ez változatlanul befolyásolja az időjárási viszonyokat, amelyek a Titán légkörében lévő gázok koncentrációjától függően változnak.

Az időjárás megteremtésének fő feladatát a Titánon a sűrű felhők végzik, amelyek a szárazföldi légtömegekkel ellentétben szerves vegyületekből állnak. Ezek a légköri képződmények jelentik a csapadék forrását a Szaturnusz legnagyobb holdján. Az alacsony hőmérséklet miatt az égitest légköre száraz. A legmagasabb felhőkoncentrációt a sarki régiókban találták. Az alacsony hőmérséklet miatt a légkör páratartalma rendkívül alacsony, ezért a Titánon a csapadék metánjégkristályok és nitrogén-, etán- és ammóniavegyületekből álló fagy.

A Titán felszíne és szerkezete

A Szaturnusz holdjának nemcsak érdekes légköre van. Felszíne geológiai szempontból rendkívül érdekes objektum. Vastag metántakaró alatt a Huygens űrszonda lencséi és kamerái egész kontinenseket fedeztek fel, amelyeket számos tó és tenger választ el egymástól. Csakúgy, mint a Földön, a kontinenseken is rengeteg sziklás és hegyvidéki képződmény, valamint mély hasadékok és mélyedések találhatók. Helyüket hatalmas síkságok és völgyek veszik át. Az égitest egyenlítői részén a szénhidrogén-részecskék és a vízjég hatalmas dűnéket alkottak. Feltételezik, hogy a Huygens űrszonda ezen dűnék egyikében landolt.

A folyékony szerkezet jelenléte teljes hasonlóságot ad egy élő bolygóhoz. A Titánon folyókat fedeztek fel, amelyeknek forrásai, kanyargós csatornái és deltái vannak – olyan helyek, ahol a patakok a tengeri medencékbe ömlenek. A képekről készült adatok szerint a Titán egyes folyóinak csatornahossza meghaladja az 1000 km-t. A Titán szinte teljes folyékony tömege tengeri medencékben és tavakban koncentrálódik, amelyek lenyűgöző területet foglalnak el - az égitest teljes felületének 30-40% -át.

A műhold felszínén nagy mennyiségű folyadék felhalmozódásának bizonyítéka hatalmas fényes folt volt, ami hosszú ideig megzavarta a csillagászokat. Később bebizonyosodott, hogy a Titán világos területe egy hatalmas folyékony szénhidrogén-tó, amelyet Kraken-tengernek neveznek. Ez a képzeletbeli víztömeg területe nagyobb, mint a Föld legnagyobb tava - a Kaszpi-tenger. Egy másik hasonlóan érdekes objektum a Ligean-tenger - a folyékony metán és etán legnagyobb természetes tározója.

A Cassini űrszonda munkájának köszönhetően pontos információkhoz jutottak a Titán tengereinek és tavainak folyékony környezetének összetételéről. Fényképekből és számítógépes modellezésből származó adatok felhasználásával földi körülmények között határozták meg a Titán folyadék összetételét:

• az etán 76-80%;
• propán a Titán tengereiben és tavaiban 6-7%;
• A metán 5-10%-ot tesz ki.

A fagyasztott gázok formájában megjelenő fő elemek mellett a folyadék hidrogén-cianidot, butánt, butént és acetilént is tartalmaz. A Titánon a víz fő felhalmozódása kissé eltér a szárazföldi formától. A műhold felszínén hatalmas vízből és ammóniából álló túlhevített jéglerakódásokat fedeztek fel. Feltételezik, hogy a felszín alatt hatalmas természetes tározók lehetnek, amelyek folyékony vízzel vannak megtöltve, amelyben ammónia oldott. Ebből a szempontból a műhold belső szerkezete is érdekes.

Manapság különféle változatokat terjesztenek elő kb belső szerkezet Titán. Mint minden földi bolygó esetében, így is van kemény mag, nem vas-nikkel, mint a Naprendszer első négy bolygóján, hanem kő. Átmérője hozzávetőlegesen 3400-3500 km. Aztán kezdődik a móka. A Földtől eltérően, ahol a köpeny a mag után kezdődik, a Titánon ez a tér sűrű, összenyomott vízjég és metán-hidrát rétegekkel van tele. Valószínűleg folyékony réteg van az egyes rétegek között. Hidegsége és sziklás természete ellenére azonban a műhold aktív fázisban van, és tektonikus folyamatok figyelhetők meg rajta. Ezt elősegítik az árapály-erők, amelyeket a Szaturnusz gigantikus gravitációja okoz.

A Titan lehetséges jövője

ben végzett kutatások alapján elmúlt évtizedben, az emberiség egy egyedülálló tárggyal foglalkozik a Naprendszerben. Kiderült, hogy a Titán a Föld mellett az egyetlen olyan égitest, amelyre mindhárom tevékenységtípus jellemző. A Szaturnusz műholdján állandó geológiai tevékenység nyomai figyelhetők meg, ami megerősíti élő tektonikus tevékenységét.

Érdekes a Titán felszínének természete is. Szerkezete, összetétele és domborzata arra utal, hogy a Szaturnusz műholdjának felszíne állandó mozgásban van. Itt is, akárcsak a Földön, a szél és a csapadék hatására talajerózió lép fel, a kőzetek mállnak és üledék rakódik le.

A műhold légkörének összetétele és a benne lezajló keringési folyamatok alakították a Titán klímáját. Mindezek a jelek arra utalnak, hogy bizonyos körülmények között élet létezhet a Titánon. Ez természetesen a földi élőlényektől eltérő életforma lesz, de már a létezése is óriási felfedezés lesz az emberiség számára.

Ha bármilyen kérdése van, tegye fel őket a cikk alatti megjegyzésekben. Mi vagy látogatóink szívesen válaszolunk rájuk

Titán- a Szaturnusz legnagyobb műholdja és a második legnagyobb naprendszer: fotó, méret, tömeg, légkör, név, metán tavak, Cassini kutatás.

A titánok uralták a Földet, és az olimpiai istenek ősei lettek. Ezért a Szaturnusz legnagyobb műholdja a Titán nevet kapta. Méretében a 2. helyet foglalja el a rendszerben, és térfogatban meghaladja a Merkúrt.

A Titán a Szaturnusz egyetlen olyan műholdja, amely sűrű légköri réteggel rendelkezik, ami hosszú ideig megakadályozta a felszíni jellemzők tanulmányozását. Most már bizonyítékunk van a folyadék jelenlétére a felszínen.

A Titan műhold felfedezése és neve

1655-ben Christiaan Huygens észrevett egy műholdat. Ezt a felfedezést Galilei Jupiter melletti leletei ihlették. Ezért az 1650-es években. elkezdte fejleszteni távcsövét. Eleinte egyszerűen a Szaturnusz műholdjának hívták. De később Giovanni Cassini talált még 4-et, így a helyzete alapján nevezték el - Saturn IV.

A modern nevet John Herschel adta 1847-ben. 1907-ben Josel Comas Sola követte a Titán elsötétülését. Ez egy olyan hatás, amikor egy bolygó vagy csillag központi része sokkal fényesebbnek tűnik, mint a széle. Ez volt az első jel, amely légkört észlelt a műholdon. 1944-ben Gerard Kuiper egy spektroszkópiai műszert használt, és metán légkört talált.

A Titan műhold mérete, tömege és pályája

A sugár 2576 km (0,404 a Földé), a Titán műholdjának tömege 1,345 x 10 23 kg (0,0255 a Földé). Az átlagos távolság 1 221 870 km. De a 0,0288 excentricitás és a pályasík 0,378 fokos dőlése oda vezetett, hogy a műhold megközelítette az 1 186 680 km-t, és 1 257 060 km-rel távolodott. A fenti képen a Titán, a Föld és a Hold méretét hasonlítják össze.

Így megtudhatta, hogy a Titán melyik bolygó műholdja.

A Titan 15 napot és 22 órát tölt orbitális repülésen. A keringési és axiális periódus szinkron, ezért gravitációs blokkban található (egyik oldala a bolygó felé fordul).

A Titan műhold összetétele és felszíne

A titán a gravitációs kompresszió miatt sűrűbb. 1,88 g/cm3 értéke a vízjég és a sziklás anyag egyenlő arányára utal. A belső tér 3400 km-en átívelő sziklás maggal rendelkező rétegekre tagolódik. Egy 2005-ös Cassini tanulmány egy felszín alatti óceán lehetséges jelenlétére utalt.

Úgy gondolják, hogy a Titan folyadéka vízből és ammóniából áll, ami lehetővé teszi, hogy még -97°C-os hőmérsékleten is folyékony halmazállapotot tartson fenn.

A felszíni réteg viszonylag fiatalnak tekinthető (100 millió-1 milliárd éves), és simának tűnik, becsapódási kráterekkel. Magassága 150 m-rel változik, de elérheti az 1 km-t is. Úgy gondolják, hogy ezt a geológiai folyamatok befolyásolták. Például a déli oldalon 150 km hosszú, 30 km széles és 1,5 km magas hegység alakult ki. Jeges anyaggal és metánhóréteggel töltve.

A Patera Sotra egy 1000-1500 m magasra nyúló hegység, melynek egyes csúcsai kráterekkel vannak felruházva, és úgy tűnik, hogy fagyott lávafolyamok halmozódtak fel a tövében. Ha van ilyen a Titánon aktív vulkánok, akkor a radioaktív bomlásból származó energia provokálja őket.

Egyesek úgy vélik, hogy ez egy geológiailag halott hely, és a felszín a kráterek becsapódása, a folyadékáramlás és a szélerózió miatt jött létre. Ekkor a metán nem vulkánokból származik, hanem a Hold hideg belsejéből szabadul fel.

A Titán holdjának kráterei közül kiemelkedik a 440 kilométeres, kétzónás Minerva becsapódási medence. Sötét mintájának köszönhetően könnyen megtalálható. Van még Sinlap (60 km) és Xa (30 km). A radaros felmérés során sikerült kráterformákat találni. Köztük van a 90 kilométeres Guabonito gyűrű is.

A tudósok elméleteket fogalmaztak meg a kriovulkánok jelenlétéről, de eddig csak 200 méter hosszú, lávafolyamnak látszó felszíni struktúrák utaltak erre.

A csatornák tektonikus aktivitásra utalhatnak, ami azt jelenti, hogy fiatal képződményeket nézünk. Vagy talán ez egy régi terület. Sötét területeket találhat, amelyek vízjég és szerves vegyületek foltjai, amelyek megjelennek az UV-felvételeken.

A Titan műhold metántavai

A Szaturnusz Titán holdja szénhidrogéntengereivel, metántavaival és egyéb szénhidrogénvegyületeivel hívja fel magára a figyelmet. Sok közülük a sarki területek közelében található. Az egyik területe 15 000 km 2 és mélysége 7 m.

De a legnagyobb a Kraken az Északi-sarkon. Területe 400 000 km 2, mélysége 160 m. Még 1,5 cm magas, 0,7 m/s sebességű kis kapilláris hullámokat is lehetett észlelni.

Közelebb található a Ligeia-tenger is északi sark. Területe 126 000 km 2. 2013-ban itt figyelt fel először a NASA titokzatos tárgy- Varázssziget. Később eltűnik, 2014-ben pedig ismét más formában jelenik meg. Úgy gondolják, hogy ez egy szezonális jellemző, amelyet a növekvő buborékok hoznak létre.

A tavak főként a sarkok közelében koncentrálódnak, de az egyenlítői vonalon is találhatók hasonló képződmények. Összességében az elemzés azt mutatja, hogy a tavak a felszínnek csak néhány százalékát borítják, így a Titán sokkal szárazabb, mint a Föld bolygónk.

A Titan műhold légköre

A Titán eddig az egyetlen olyan műhold a Naprendszerben, amelynek sűrű légköre figyelemreméltó mennyiségű nitrogénnel rendelkezik. Sőt, 1,469 kPa nyomásával még a Föld sűrűségét is meghaladja.

Átlátszatlan homály képviseli, amely blokkolja a bejövő napfényt (a Vénuszra emlékeztet). A Hold gravitációja alacsony, így légköre sokkal nagyobb, mint a Földé. A sztratoszférát nitrogén (98,4%), metán (1,6%) és hidrogén (0,1%-0,2%) tölti ki.

A Titán atmoszférája nyomokban szénhidrogéneket, például etánt, acetilént, diacetilént, propánt és metil-acetilént tartalmaz. Úgy gondolják, hogy a metán UV-sugarak általi lebomlása miatt a felső rétegekben keletkeznek, ami sűrű, narancssárga szmogot hoz létre.

A felszín hőmérséklete eléri a -179,2°C-ot, mert hozzánk képest a Hold a nap hőjének csak 1%-át kapja. Ugyanakkor a jég alacsony nyomással rendelkezik. Ha nem lenne a metán üvegházhatása, a Titán sokkal hűvösebb lenne.

Az üvegházhatást a napfényt visszaverő köd ellensúlyozza. A szimulációk azt mutatták, hogy összetett szerves molekulák jelenhetnek meg a műholdon.

Forró bolygókoronák

Valerij Sematovics csillagász a bolygók gáznemű héjának, a légkörben lévő forró részecskék tanulmányozásáról és a Titán felfedezéseiről:

A Titan műhold lakhatósága

A titánt komplex probiotikus közegnek tekintik szerves kémiaés egy lehetséges felszín alatti óceán folyékony állapotban. A modellek azt mutatják, hogy UV-sugarak hozzáadása ilyen környezetben kialakulásához vezethet összetett molekulákés olyan anyagok, mint a tholinok. És az energia hozzáadásával akár 5 nukleotid bázis keletkezik.

Sokan úgy vélik, hogy elegendő szerves anyag van a műholdon ahhoz, hogy elindítsa a Földéhez hasonló kémiai evolúciós folyamatot. Ehhez vízre van szükség, de az élet fennmaradhat a felszín alatti óceánban. Vagyis az élet megjelenhet a Szaturnusz műholdján, a Titánon.

Az ilyen formáknak extrém körülmények között is túl kell tudniuk élni. Minden a belső és a felső réteg közötti hőcserétől függ. Nem zárható ki az élet jelenléte a metántavakban.

A hipotézis tesztelésére több modell készült. Az atmoszféra ezt mutatja felső réteg nagy mennyiségű molekuláris hidrogén van, amely a felszínhez közelebb tűnik el. Alacsony szintek az acitelenek szénhidrogén-fogyasztó szervezeteket is jeleznek.

2015-ben a kutatók még olyan sejtmembránt is létrehoztak, amely folyékony metánban is működhet ilyen holdi körülmények között. De a NASA ezeket a kísérleteket hipotéziseknek tekinti, és inkább az acitelen és a hidrogén szintjére támaszkodik.

Ezenkívül a kísérletek még mindig az életről szóló földi elképzelésekre vonatkoztak, és a Titan más. A műhold sokkal távolabb él a Naptól, és a légkörben nincs szén-monoxid, ami nem teszi lehetővé a szükséges hőmennyiség megtartását.

A Titan műhold feltárása

A Szaturnusz gyűrűi gyakran átfedik a Holdat, így nehéz megtalálni a Titánt speciális szerszámok nélkül. De van egy akadály egy sűrű légköri rétegből, amely megakadályozza, hogy megnézzük a felszínt.

A Pioneer 11 először 1979-ben kereste meg a Titánt fényképek bemutatásával. Megjegyezte, hogy a Hold túl hideg ahhoz, hogy életformákat támogasson. Ezt követte a Voyagers 1 (1980) és 2 (1981), amelyek a sűrűségről, összetételről, hőmérsékletekről és tömegről szolgáltattak információkat.

A fő információtömb a Cassini-Huygens küldetés tanulmányozásából származott, amely 2004-ben érkezett a rendszerhez. A szonda olyan felszíni részleteket és színfoltokat rögzített, amelyek korábban az emberi látás számára hozzáférhetetlenek voltak. Tengereket és tavakat vett észre.

2005-ben a Huysens szonda a felszínre ereszkedett, és közelről rögzítette a felszíni képződményeket.

Képeket is szerzett egy sötét síkságról, amelyek erózióra utaltak. A felszín sokkal sötétebbnek bizonyult, mint azt a tudósok várták.

BAN BEN utóbbi évek Egyre több kérdés merül fel a Titánhoz való visszatéréssel kapcsolatban. 2009-ben megpróbálták népszerűsíteni a TSSM projektet, de ezt megkerülte az EJSM (NASA/ESA), amelynek szondái a Ganymedes és az Europa felé fognak menni.

Tervezték a TiME elkészítését is, de a NASA úgy döntött, hogy célszerűbb és olcsóbb lenne 2016-ban elindítani az InSightot a Marsra.

2010-ben fontolóra vették a JET, egy asztrobiológiai keringő felbocsátásának lehetőségét. 2015-ben pedig egy olyan tengeralattjáró kifejlesztésével álltak elő, amely képes merülni a Kraken-tengerbe. De ez egyelőre a vita szakaszában van.

A Titan műhold gyarmatosítása

Az összes hold közül a Titán tűnik a legjövedelmezőbb célpontnak egy kolónia létrehozására.

A Titán hatalmas mennyiségű elemet tartalmaz, amelyek az élet fenntartásához szükségesek: metán, nitrogén, víz és ammónia. Oxigénné alakíthatók, sőt légkört is létrehozhatnak. A nyomás másfélszer nagyobb, mint a földi, és a sűrű légkör sokkal jobban véd a kozmikus sugaraktól. Természetesen tele van gyúlékony anyagokkal, de egy robbanáshoz hatalmas mennyiségű oxigén kell.

De van egy probléma is. A gravitáció gyengébb, mint a Föld Holdé, ami azt jelenti, hogy az emberi testnek meg kell küzdenie az izomsorvadás és a csontpusztulás ellen.

A -179°C-os fagyot nem könnyű megbirkózni. De a műhold ízletes falat a kutatók számára. Nagy a valószínűsége annak, hogy olyan életformákkal találkozunk, amelyek extrém körülmények között is túlélnek. Talán a gyarmatosításhoz is eljutunk, mert a műhold további tanulmányozás kiindulópontja lesz távoli objektumokés még ki is jelentkezik. Az alábbiakban a Titan térképe és kiváló minőségű fényképek V nagy felbontású az űrből.

A Titan műhold felszíni térképe

Kattintson a képre a nagyításhoz

Fényképek a Titan műholdról

A Cassini űrszonda 2017. május 29-én közeledett 2 millió km-es távolságra, hogy fényképen örökítse meg a Titán éjszakai oldalát. Ez a felmérés képes volt kiemelni a Hold kiterjesztett légköri ködjét. A teljes megfigyelési periódus alatt a készülék képes volt különböző szögekből rögzíteni a műholdat, és teljes áttekintést kapott a légkörről. A magaslati ködréteg kék színnel jelenik meg, a fő köd pedig narancssárga. A színkülönbség a részecskeméreten alapulhat. A kéket valószínűleg apró elemek képviselik. A filmezéshez keskeny látószögű kamerát használtak piros, zöld és kék szűrőkkel. Skála – 9 km/pixel. A Cassini program az ESA, a NASA és az Olasz Űrügynökség közös fejlesztése. A csapat a JPL-ben található. A fedélzeten lévő két kamerát is ők készítették. A kapott fényképeket Boulderben (Colorado) dolgozzák fel.

A Titán felszínét fényképeken részletesen megfigyelték a Huygens szonda leszállása során. De ennek ellenére a terület nagy részét a Cassini apparátus ábrázolta. A Titán még mindig megmaradt érdekes rejtvény. Ez a felmérés olyan új területet mutat, amelyet a korábbi megfigyelések nem vettek észre. Ez 4 majdnem egyforma nagylátószögű felvétel összetett képe.

Pásztortársak	· · · ·