Супутник з власної щільною атмосферою. Дивовижний титан, супутник Сатурна

Особливий інтерес для дослідників Сонячної системи представляє найбільший супутник Сатурна Титан. Він належить до числа найбільших супутників планет. За даними "Вояджер", діаметр Титана дорівнює 5150 км. За своїми розмірами і масою він трохи поступається тільки супутнику Юпітера Ганімед і приблизно в 2 рази перевершує нашу Місяць.

Титан - єдиний з супутників, що володіє щільною атмосферою. Ще з наземних спостережень було відомо, що в його атмосфері присутній метан. Спектральні спостереження, виконані "Вояджером-1", підтвердили наявність метану, але одночасно показали, що його зміст в атмосфері невелика - близько 1%, тоді як на 85% атмосфера складається з азоту (в основному молекулярного) і на 12% - з інертного аргону. У невеликих кількостях виявлено ціаністий водень (НСМ) - синильна кислота (дуже сильна отрута), а також молекулярний водень.

Атмосферний тиск біля поверхні Титана приблизно в 1,5 рази перевищує атмосферний тиск на поверхні Землі; температура становить близько -180 ° С. Це близько до так званої потрійній точці метану, тобто температурі, при якій він може перебувати одночасно в твердому, рідкому і газоподібному стані.

Ймовірно, атмосфера Титана має схожість з первинними газовими оболонками, які мали Венера, Земля і Марс на зорі свого існування. Але на відміну від цих планет на Титані температури настільки низькі, що атмосфера могла зберегтися в своєму первозданному вигляді. Отже, її вивчення могло б пролити світло на проблему розвитку планетних атмосфер. Не виключено, що в тих фізичних умовах, які склалися на Титані, метан грає там ту ж роль, що і вода на Землі. А це означає, що під азотним небом Титана з метанових льодовиків можуть текти метанові річки, а з хмар випадати метанові дощі. Світ цього супутника Сатурна, мабуть, виключно своєрідний.

Всі супутники, крім величезного Титана, що перевершує за розмірами Меркурій і має атмосферу, складені в основному з льоду (з деякою домішкою скельних порід у Мимаса, Діони і Реї). Унікальним за яскравістю є Енцелад - він відображає світло, майже як щойно випав сніг. Темніше за все поверхню Феби, яка тому майже не видно. Незвична поверхню Япета: його передня (по ходу руху) півсфера сильно відрізняється по відбивної здатності від задньої. З усіх великих супутників Сатурна тільки Гіперіон має неправильну форму, можливо, через що стався колись зіткнення з масивним тілом, наприклад, з гігантською крижаною метеоритом. Поверхня Гіперіона сильно забруднена. Поверхні багатьох супутників в значній мірі кратерірованних. Так, на поверхні Діони виявлений найбільший десятикілометровий кратер; на поверхні Мимаса лежить кратер, вал якого такий високий, що це виразно помітно навіть на фотографіях. Крім кратерів, на поверхнях ряду супутників існують розлами, борозни, западини. Найбільша тектонічна і вулканічна діяльність виявлена \u200b\u200bв Енцелада.

Тепер кожна людина знає, що витік нафти, будь то в грунт, річку або океан, загрожує всьому живому. І варто тільки цьому статися, як в район екологічного лиха терміново відправляються спеціальні команди для ліквідації вогнища забруднення. Але те, з чим ми боремося на Землі, на іншій планеті може становити звичайну природне середовище, а можливо, і середовище проживання. Адже в неосяжному Всесвіті планетні світи можуть бути зовсім не схожі один на інший. Різноманітні можуть бути і форми життя на них. І з чим тільки не зустрінуться там майбутні космічні мандрівники! Але таке важко уявити навіть відчайдушним фантазерам: нафтові моря на планеті! Виявляється, можуть бути і такі планети, материки яких омиваються нафтовими морями. І не десь в глибинах Галактики, а в нашій же Сонячній системі. Таким екзотичним небесним тілом може бути супутник Сатурна Титан.

На жаль, поверхня Титану не змогли побачити навіть "Вояджери" через густий димки. А наземна радіолокація поверхні Титана вказувала нібито на те, що там хлюпається вуглеводневий (нафтової!) Океан ...

У 2005 році спусковий зонд КА "Кассіні" вперше здійснив посадку на Титан. Наукове передбачення вчених багато в чому справдилося. Титан - це дійсно дивовижний світ вуглеводнів - світ метану, де метан можна зустріти буквально на кожному кроці. І хоча глобального нафтового океану на Титані не виявилося, наявність природних вуглеводневих басейнів не виключено.

Титан - найбільший супутник Сатурна і другий за величиною Сонячної системи: фото, розмір, маса, атмосфера, назва, метанові озера, дослідження Кассіні.

Титани веліли Землею і стали прабатьками олімпійських богів. Саме тому найбільший супутник Сатурна назвали Титаном. Займає 2-е місце за величиною в системі і перевищує за обсягом Меркурій.

Титан - єдиний супутник Сатурна, наділений щільним атмосферним шаром, що довгий час заважало вивчити поверхневі особливості. Зараз маємо доказами наявності рідини на поверхні.

Виявлення та ім'я супутника Титан

У 1655 році Християн Гюйгенс помітив супутник. На це відкриття його надихнули знахідки Галілея біля Юпітера. Тому в 1650-х рр. він зайнявся розробкою свого телескопа. Спочатку його називали просто Супутник Сатурна. Але пізніше Джованні Кассіні знайде ще 4, тому його називали по позиції - Сатурн IV.

Сучасне найменування дісталося від Джона Гершеля в 1847 році. У 1907 році Хоселу Комас Сола відстежував потемніння Титана. Це ефект, коли центральна частина планети або зірки здається набагато яскравіше краю. Це стало першим сигналом до виявлення атмосфери на супутнику. У 1944 році Джерард Койпер застосував спектроскопічний прилад і знайшов метанову атмосферу.

Розмір, маса і орбіта супутника Титан

Радіус - 2576 км (0.404 земного), а маса супутника Титана - 1.345 x 10 23 кг (0.0255 від земної). Середня віддаленість складає 1 221 870 км. Але ексцентриситет в 0.0288 і нахил орбітальної площині в 0.378 градуса привели до того, що супутник наближається на 1 186 680 км і віддаляється на 1 257 060 км. Вище представлено фото, де порівнюються розмір Титана, Землі і Місяця.

Таким чином ви дізналися, супутником якої планети є Титан.

На орбітальний проліт Титан витрачає 15 днів і 22 годин. Орбітальний і осьової періоди Синхронічності, тому перебуває в гравітаційному блоці (повернуть до планети однією стороною).

Склад і поверхню супутника Титан

Титан відрізняється більшою щільністю через гравітаційного стиснення. Його показник в 1.88 г / см 3 натякає на рівне співвідношення водяного льоду і кам'янистого матеріалу. Усередині ділиться на шари з скелястим ядром, що охоплює 3400 км. Дослідження Кассіні в 2005 році натякнуло на можливу присутність підземного океану.

Вважають, що рідина Титана складається з води і аміаку, що дозволяє фіксувати рідкий стан навіть при температурній позначці в -97 ° С.

Поверхневий шар вважається відносно молодим (від 100 млн до 1 млрд. Років) і виглядає гладким з ударними кратерами. Висота змінюється на 150 м, але може досягати і 1 км. Вважається, що на це вплинули геологічні процеси. Наприклад, на південній стороні сформувався гірський хребет з протяжністю в 150 км, шириною - 30 км і висотою - 1.5 км. Заповнений крижаним матеріалом і шаром метанового снігу.

Патера Сотра - гірське пасмо, що витягується в висоту на 1000-1500 м. Деякі вершини наділені кратерами і здається, що у підстави скупчилися заморожені лавові потоки. Якщо на Титані є активні вулкани, то вони спровоковані надходить від радіоактивного розпаду енергії.

Деякі вважають, що перед нами геологічно мертве місце, а поверхня створилася через кратерних ударів, потоками рідини і вітрової ерозії. Тоді метан надходить не з вулканів, а виділяється з холодного місячного інтер'єру.

Серед кратерів супутника Титана виділяється 440-кілометровий двозонний ударний басейн Мінерва. Його легко знайти по темному візерунку. Також є Сінлап (60 км) і Кса (30 км). Радарний огляд зумів відшукати кратерного форми. Серед них 90-кілометрове кільце Гуабоніто.

Вчені теоретизували про наявність кріовулканів, але поки на це натякають лише поверхневі структури з протяжністю в 200 м, які скидаються на лавові потоки.

Канали можуть натякати на тектонічну активність, а значить перед нами молоді формування. Або ж це стара місцевість. Можна відшукати темні ділянки, які є плямами водяного льоду і органічних сполук, крутяться в УФ-огляд.

Метанові озера супутника Титан

Супутник Сатурна Титан привертає увагу своїми вуглеводневими морями, метановими озерами та іншими вуглеводневими сполуками. Багато з них відзначені біля полярних ділянок. Одне з площі охоплює 15000 км 2, а глибина - 7 м.

Але найбільше - Кракена на північному полюсі. Площа - 400000 км 2, а глибина - 160 м. Вдалося навіть відзначити невеликі капілярні хвилі з висотою в 1.5 см і швидкістю - 0.7 м / с.

Є також море Лігеі, розташоване ближче до північного полюса. За площею охоплює 126000 км 2. Саме тут у 2013 році НАСА вперше помітили загадковий об'єкт - Чарівний острів. Пізніше він зникне, а в 2014-му знову з'явиться вже в іншій формі. Вважають, що це сезонна особливість, створювана піднімаються бульбашками.

В основному озера концентруються біля полюсів, але на екваторіальній лінії також знайдені подібні формування. В цілому аналіз показує, що озера охоплюють лише кілька відсотків поверхні, через що Титан набагато посушливих нашої планети Земля.

Атмосфера супутника Титан

Титан поки єдиний супутник у Сонячній системі, що володіє щільним шаром атмосфери з примітним об'ємом азоту. Більш того, він навіть перевершує земну щільність з тиском в 1.469 кПа.

Представлена \u200b\u200bнепрозорою серпанком, яка блокує надходить сонячне світло (нагадує Венеру). Місячна гравітація низька, тому атмосфера набагато більша за земну. Стратосфера заповнена азотом (98.4%), метаном (1.6%) і воднем (0.1% -0.2%).

У складі атмосфери Титана присутні сліди вуглеводнів, на кшталт етану, ацетилену, диацетилу, пропану і метилацетилену. Вважають, що вони формуються у верхніх шарах через розпад метану УФ-променями, що створює густий смог оранжевого забарвлення.

Поверхнева температура досягає -179.2 ° С, тому що, в порівнянні з нами, місяць отримує всього 1% сонячного тепла. При цьому лід наділений низьким тиском. Якби не парниковий ефект від метану, то на Титані було б набагато прохолодніше.

Проти парникового ефекту спрацьовує туман, що відображає сонячне світло. Симуляції показали, що на супутнику можуть з'явитися складні органічні молекули.

Гарячі планетні корони

Астроном Валерій Шематовіч про вивчення газових оболонок планет, гарячих частках в атмосфері і відкриттях на Титані:

Населеність супутника Титан

Титан сприймається як пробіатіческой середовища, що володіє складною органічною хімією і можливим підповерхневим океаном в рідкому стані. Моделі показують, що додавання УФ-променів в такій обстановці може привести до формування складних молекул і речовин, на зразок Толиними. А додавання енергії викликає навіть 5 нуклеотидних основ.

Багато хто вважає, що на супутнику є достатня кількість органічного матеріалу, щоб активувати процес хімічної еволюції аналогічної земної. Це вимагає наявності води, але життя могла б зберігатися в підповерхневому океані. Тобто, на супутнику Сатурна Титані здатна з'явитися життя.

Такі форми повинні вміти виживати в екстремальних умовах. Все залежить від теплообміну між внутрішнім і верхнім шарами. Не виключають присутність життя і в метанових озерах.

Щоб перевірити гіпотезу, створили кілька моделей. Атмосферна показує, що у верхньому шарі знаходиться великий обсяг молекулярного водню, який зникає ближче до поверхні. Низькі рівні ацітелена також вказують на споживають вуглеводень організми.

У 2015 році дослідники навіть створили клітинну мембрану, здатну функціонувати в рідкому метані при зазначених місячних умовах. Але в НАСА ці експерименти вважають гіпотезами і покладаються радше на рівні ацітелена і водню.

До того ж експерименти все-таки стосувалися земних уявлень про життя, а Титан відрізняється. Супутник проживає набагато далі від Сонця, а атмосфера позбавлена \u200b\u200bокису вуглецю, що не дозволяє утримати необхідну кількість тепла.

Дослідження супутника Титан

Кільця Сатурна часто перекриває місяць, тому без спеціальних інструментів Титан складно відшукати. Але далі слід перепона з щільного атмосферного шару, що заважає розглянути поверхню.

Вперше до Титану наблизився Піонер-11 в 1979 році, який пред'явив знімки. Він зазначив, що місяць занадто холодна для підтримки життєвих форм. Далі були Вояджери 1 (1980) і 2 (1981), які надали відомості про щільність, склад, температурних показниках і масі.

Головний інформаційний масив дістався від дослідження місії Кассіні-Гюйгенс, яка прибула до системи в 2004 році. Зонд відзняв деталі поверхні і кольорові плями, які раніше були недоступними для людського зору. Він же зауважив моря і озера.

У 2005 році на поверхню спустився зонд Гюйзенс, що відобразив поверхневі формування поблизу.

Також він роздобув зображення темної рівнини, що натякало на ерозію. Поверхня виявилася набагато темніше, ніж очікували вчені.

В останні роки все частіше піднімають питання про повернення до Титану. У 2009 році намагалися просунути проект TSSM, але його обійшов EJSM (НАСА / ЄКА), чиї зонди вирушать до Ганімеду і Європі.

Планували також зайнятися TiME, але в НАСА вирішили, що доцільніше і дешевше запустити до Марса InSight в 2016 році.

У 2010 році розглядали можливість запуску JET - астробіологіческіх орбітальний апарат. А в 2015 році прийшли в розробці підводного човна, яка зможе зануритися в море Кракена. Але поки це все на стадії обговорення.

Колонізація супутника Титан

Серед всіх супутників Титан здається найбільш вигідною метою для створення колонії.

Титан володіє величезною кількістю елементів, які потрібні для підтримки життя: метан, азот, вода і аміак. Їх можна трансформувати в кисень і навіть створити атмосферу. Тиск в 1.5 разів перевищує земне, а щільна атмосфера набагато краще захищає від космічних променів. Звичайно, вона наповнена займистими речовинами, але для вибуху необхідна величезна кількість кисню.

Але є і проблема. Гравітація поступається показникам земної Місяця, а значить людському організму доведеться битися проти м'язового атрофування і руйнування кісток.

Нелегко впоратися і з морозом в -179 ° С. Але супутник являє собою ласий шматочок для дослідників. Велика ймовірність натрапити на життєві форми, здатні виживати в екстремальних умовах. Можливо, ми прийдемо і до колонізації, тому що супутник стане відправною точкою до вивчення більш віддалених об'єктів і навіть виходу з системи. Нижче представлена \u200b\u200bкарта Титана і якісні фото у високій роздільній здатності з космосу.

Карта поверхні супутника Титан

Натисніть на зображення, щоб його збільшити

Фотографії супутника Титан

Апарат Кассіні наблизився на віддаленість 2 млн. Км 29 \u200b\u200bтравня 2017 року, щоб відобразити нічну сторону Титана на фото. У цьому огляді вдалося підкреслити розширену атмосферну туманність місяця. За весь час спостереження апарат зумів зафіксувати супутник з різних кутів і отримати повноцінний огляд атмосфери. Висотний туманний шар відображений синім, а головна серпанок - помаранчева. Відмінність в забарвленні може базуватися на розмірах частинок. Блакитна, швидше за все, представлена \u200b\u200bдрібними елементами. Для зйомки використовували вузькокутової камеру з червоним, зеленим і синім фільтрами. Масштабність - 9 км на піксель. Програма Кассіні виступає загальною розробкою ЕКА, НАСА і Італійського космічного агентства. Команда розташовується в ЛРД. Дві камери на борту також створені ними. Здобуті фотографії обробляють в Боулдері (Колорадо).

Поверхня Титана вдалося спостерігати детально на фото при посадці зонда Гюйгенс. Але все ж більшу частину площі відобразив апарат Кассіні. Титан все ще залишається цікавою загадкою. У цьому огляді показана нова територія, що не відзначався в попередніх спостереженнях. Це складене зображення з 4 практично однакових ширококутних знімків.

Супутники-пастухи	· · · ·

Титан, супутник Сатурна - насправді дивовижне місце, де течуть ріки з метану, йде дощ і сніг, вивергаються крижані вулкани, а під поверхнею знаходиться суцільний океан.

Супутник Сатурна Титан - один з найзагадковіших і цікавих світів, розташованих буквально по сусідству з нами. Взагалі, наша Сонячна система настільки різноманітна і містить стільки відрізняються один від одного власні світи, що тут можна зустріти найхимерніші умови і явища. Лавові озера і водяні вулкани, моря з метану і мало не надзвукові урагани - все це є буквально по сусідству.

Наші найближчі сусіди набагато цікавіше, ніж прийнято думати. І зараз ви дізнаєтеся про один з них - супутнику по імені Титан. Це дивовижне місце, не схоже ні на одне інше.

Титан - унікальне місце, яке не має аналогів в Сонячній системі.

• Титан - найбільший супутник Сатурна і другий за розміром супутник в Сонячній системі взагалі після Ганімеда - супутника. Він більше Місяця і навіть Меркурія, який є самостійною планетою.
• Титан важче Місяця на 80%, і взагалі його маса становить 95% від маси всіх супутників Сатурна.
• Титан має дуже щільну атмосферу, що не може похвалитися жоден інший супутник, і навіть не кожна планета. Наприклад, у Меркурія її практично немає, а у Марса набагато розрідження. Навіть земна атмосфера по щільності їй сильно поступається - тиск у поверхні там в 1.5 рази більше земного, а товщина атмосфери в 10 разів більше.
• Атмосфера Титана складається з метану та азоту і абсолютно непрозора через хмари у верхніх шарах. Поверхня через неї побачити не можна.
• На поверхні Титана течуть річки і є озера і навіть моря. Але складаються вони не з води, а з рідкого метану і етану. Тобто цей супутник Сатурна суцільно покритий вуглеводнями.
• У 2005 році на Титан здійснив посадку зонд "Гюйгенс", який був доставлений туди апаратом. Зонд не тільки зробив перші фотографії поверхні під час спуску, а й передав запис шуму вітру.
• У Титана немає свого магнітного поля.
• Небо Титана має жовто-оранжевий колір.
• На Титані постійно дмуть вітри і часто трапляються урагани, особливо бурхливий рух відбувається в верхніх шарах атмосфери.
• Дощі на Титані з метану.
• Температура на поверхні - близько -180 градусів за Цельсієм.
• Під поверхнею Титана є океан з води з домішками аміаку. Поверхня переважно складається з водяного льоду.
• На Титані є кріовулкани, які вивергаються водою і рідкими вуглеводнями.
• Титан - перспективне місце для пошуку позаземного життя, хоча б у вигляді бактерій.
• Титан геологічно активний.

Такий ось супутник Сатурна - вируючий, киплячий і вивергається, де замість води в основному вуглеводні, хоча і води теж цілком достатньо. Так що не випадково вчені припускають, що там може зародитися і якась примітивна життя - всі компоненти для цього там є, та й умови є цілком комфортні, нехай і не на самій поверхні.

Титан хоч і не планета, але це саме схоже на Землю місце в Сонячній системі. Атмосфера, річки, вулкани, вода - все це там є, хоча і в дещо іншій якості.

відкриття Титана

Супутник Сатурна Титан був відкритий 25 березня 1655 року Християном Гюйгенсом, голландським астрономом, математиком і фізиком. Він мав саморобний 57-мм телескоп зі збільшенням близько 50 крат. Озброївшись їм, Гюйгенс спостерігав планети, і у Сатурна виявив якесь тіло, яке за 16 днів робило повний оборот навколо планети.

До червня Гюйгенс спостерігав за цим дивним об'єктом, поки кільця Сатурна не опинилися в найменшому розкритті і не стали заважати спостереженнями. Тоді вчений переконався, що це супутник Сатурна, і підрахував період його звернення - 16 днів і 4 години. Назвав він його просто - Saturni Luna, тобто «Місяць Сатурна». Після відкриття Галілеєм супутників Юпітера це було друге відкриття супутника в іншої планети за допомогою телескопа.

Сучасна назва супутник отримав, коли Джон Гершель в 1847 році запропонував все супутники Сатурна назвати іменами сетер і братів бога Сатурна, а їх на той час було відомо сім.

У 1907 році Комас Сола, іспанська астроном, спостерігав явище, коли центральна частина його диска стає яскравішим, ніж краю. Це послужило доказом наявності на Титані атмосфери. У 1944 році Джерард Койпер за допомогою спектрометра встановив, що його атмосфера містить метан.

Розміри і орбіта Титана

Діаметр Титана - 5152 км, тобто 0.4 земних. За розміром це другий супутник після Ганімеда у всій Сонячній системі. До польоту діаметр його вважався 5550 км, тобто більше Ганімеда, і Титан вважався рекордсменом. Однак виявилося, що помилка виникала через дуже товстої і непрозорою атмосфери, і реальний розмір самого супутника виявився дещо менше.

Титан більше Місяця на 50% і важче її на 80%. Сила тяжіння на ній - 1/7 земної. Складається він приблизно порівну з льоду і скельної породи. Приблизно таку саму будову мають, Каллісто, Ганімед.

Титан - досить великий об'єкт, тому має гаряче ядро \u200b\u200bі проявляє геологічну активність. Однак походження цього супутника поки незрозуміло. Залишається відкритим питання, чи був він захоплений Сатурном ззовні або відразу утворився на орбіті з газопилової хмари. Так як він сильно відрізняється від інших супутників Сатурна, залишаючи їм на всіх всього 5% маси, то теорія захоплення цілком може бути вірною.

Радіус орбіти Титана посилання - 1 221 870 кілометрів. Він знаходиться далеко за кордоном самого зовнішнього кільця. Завдяки такому видаленню від планети цей супутник добре видно навіть в невеликий телескоп. Повний оборот він здійснює за 15 днів 22 години і 41 хвилину - Гюйгенс трохи помилився в своїх розрахунках, хоча і підрахував досить точно при його найпростіших засобах спостережень.

атмосфера Титана

Чим чудовий Титан, так це своєю шикарною атмосферою, якої позаздрили б багато планет земного типу, крім хіба що Венери. Товщина її 400 км, що в десять разів перевищує земну, а тиск у поверхні - 1.5 земних атмосфери. Марс б точно обзавидовался!

Таким Титан побачив «Вояджер»

У верхніх шарах дмуть потужні вітри, трапляються сильні урагани, проте біля самої поверхні відчувається всього лише слабкий вітерець. Чим вище, тим вітру сильніше, вони збігаються з напрямом обертання супутника. Вище 120 км дуже сильна турбулентність. Але на висоті 80 км панує повний штиль - тут якась зона затишшя, куди не проникає вітер з нижніх областей, і бурі, розташовані вище. Можливо, на цій висоті різноспрямовані потоки повітря компенсують і гасять один одного, хоча точно природа цього явища поки не з'ясована.

На Титані йде дощ або сніг з метану або етану з метанових і метанова хмар.

Однак склад повітря там зовсім не радує - 95% азоту, а решта в основному метан. До речі, лише на Землі і на Титані атмосфера складається переважно з азоту! У верхніх шарах в метані під дією Сонця відбуваються процес фотолізу і утворюється зміг з вуглеводнів, який ми бачимо у вигляді щільної хмарної завіси. Це не дозволяє бачити поверхню Титана.

Походження такої обширної атмосфери поки неясно, проте найбільш правдоподібною версією представляється активна бомбардування Титану кометами на зорі утворення, 4 мільярди років тому. При зіткненні комети з поверхнею, багата аміаком, під дією величезного тиску і температури виділяється велика кількість азоту. Вчені підрахували витік атмосфери і прийшли до висновку, що первісна атмосфера була в 30 разів важче нинішньої! Але ж вона і зараз дуже навіть не квола.

Небо Титана приблизно такого кольору, як на малюнку.

Верхні шари атмосфери піддаються дії сонячного світла, ультрафіолету і радіації. Тому там постійно відбуваються процеси розщеплення молекул метану на різні вуглеводневі радикали і іони. Також відбувається іонізація азоту. В результаті ці хімічно активні елементи постійно утворюють нові органічні сполуки азоту та вуглецю, в тому числі і дуже складні. Прямо якась біофабрика! Саме завдяки цим органічних сполук атмосфера Титана виглядає жовтою.

За розрахунками, весь метан в атмосфері таким чином був би теоретично витрачений за 50 мільйонів років. Однак супутник існує мільярди років і метану в його атмосфері менше не стає. Це означає, що його запаси весь час поповнюються, можливо завдяки вулканічної діяльності. Є також теорії, що метан можуть виділяти особливі бактерії.

поверхня Титана

Поверхня Титана можна побачити, навіть перебуваючи поблизу супутника, не кажучи про земні телескопах. У всьому винна щільна хмарність у верхніх шарах атмосфери. Однак космічні апарати провели деякі дослідження в різних діапазонах і дозволили багато чого довідатися про те, що ховається під хмарами.

Мало того, в 2005 році зонд "Гюйгенс" відділився від станції «Кассіні» і опустився прямо на поверхню Титана, передавши перші справжні панорамні фотографії. Спуск через товсту атмосферу зайняв більше двох годин. Та й сам «Кассіні» за роки, проведені на орбіті Сатурна зробив багато фотографій як хмарного покриву Титана, так і його поверхні в різних діапазонах.

Гори Титана, зняті зондом "Гюйгенс" з висоти 10 км.

Поверхня Титана в основному рівна, без сильних перепадів. Однак подекуди зустрічаються і справжні гірські хребти висотою до 1 кілометра. Виявлена \u200b\u200bі гора висотою 3337 метрів. Також на поверхні Титана є безліч озер з етану, і навіть цілі моря - наприклад, море Кракена по площі порівняно з Каспійським морем. Є безліч метанова річок або їх русла. У місці приземлення зонда «Гюйгенс» видно багато каменів округлої форми - це наслідок впливу на них рідини, в земних річках камені також поступово обтачиваются.

Камені в місці посадки зонда "Гюйгенс" мали округлу форму.

Кратерів на поверхні Титана знайдено небагато, всього 7. Справа в тому, що цей супутник володіє могутньою атмосферою, яка рятує від невеликих метеоритів. А якщо падають великі, то кратер досить швидко засипається різними опадами, обрушується, розмивається ... Загалом, погода робить свою справу, і досить швидко від величезного кратера залишається лише акуратна западина. Та й більша частина поверхні тата поки представляється білою плямою, вивчена лише невелика її частина.

Одне з морів Титана - море Лігеі площею 100 000 кв. км.

По екватору Титан оперезаний цікавим освітою, яке вчені спочатку брали за метанове море. Однак виявилося, що це дюни з вуглеводневої пилу, яка випала у вигляді опадів або була принесена вітром з інших широт. Ці дюни розташовуються паралельно і витягнуті на сотні кілометрів.

будова Титана

Всі відомості про внутрішню будову Титана засновані на розрахунках і спостереженнях за різними процесами на ньому. Усередині нього знаходиться тверде силікатне ядро \u200b\u200bдіаметром 3400 км - складається воно з звичайних скельних порід. Вище нього розташований шар дуже щільного водяного льоду. Потім йде шар рідкої води з домішкою аміаку і ще один крижаний - власне поверхню супутника. Верхній шар, крім льоду, містить і скельні породи і все, що випадає у вигляді опадів.

Будова Титана.

Сатурн своїм потужним тяжінням робить сильний вплив на Титан. Приливні сили «корчать» його і викликають розігрів ядра і рух різних верств. Тому на Титані спостерігається і вулканічна діяльність - там виявлені кріовулкани, які вивергаються НЕ лавою, а водою та рідкими вуглеводнями.

підповерхневий океан

Найцікавіше на Титані - можливу наявність підповерхневого океану - того самого водного шару, який знаходиться між поверхнею і ядром. Якщо він насправді є, то часто-охоплює весь супутник. Згідно з розрахунками, вода в ньому містить близько 10% аміаку, який служить антифризом і знижує температуру замерзання води, тому вона там повинна знаходитися в рідкому вигляді. Також у воді може міститися деяка кількість різних солей, як в земній морській воді.

Згідно з даними, зібраними «Кассіні», такий підповерхневий океан повинен існувати насправді, але розташований він на глибині близько 100 км від поверхні. Також є дані, що в воді містяться великі кількості солей натрію, калію і сірки, і вода ця дуже солона. Тому навряд чи в ній можлива будь-яка життя. Однак це питання продовжує хвилювати вчених і викликає великий інтерес. Завдяки цьому Титан став одним із пріоритетних об'єктів для майбутніх досліджень, як і Європа, супутник Юпітера, де також є підповерхневий океан. Вченим дуже хочеться проникнути вглиб і подивитися, що там в цих океанах є, особливо пошукати якісь форми життя.

Життя на Титані

Хоча підповерхневий океан, швидше за все, занадто солоне і жорстоке місце для зародження життя, проте вчені не виключають, що на цьому супутнику вона все-таки може бути. Титан надзвичайно багатий вуглеводнями, причому там постійно відбуваються різні хімічні процеси з їх участю, постійно утворюються нові молекули досить складних органічних речовин. Тому зародження найпростішої життя не можна виключати.

Незважаючи на досить суворі умови, це цілком могло статися в метанових і метанова озерах. Ці рідини цілком можуть замінити воду, а їх хімічна агресивність навіть нижче, ніж у води, і білки і нуклеїнові кислоти можуть бути навіть більш стабільною, ніж земні.

Взагалі умови на Титані схожі на умови, які були на Землі на етапі її зародження, крім надзвичайно низьких температур. Тому там цілком може статися те, що сталося колись на Землі.

Помічено одне цікаве явище. Була гіпотеза, що найпростіші форми життя на Титані цілком могли б харчуватися молекулами ацетилену, а дихати воднем, виділяючи метан. Так ось - згідно з дослідженнями «Кассіні» у поверхні Титана практично немає ацетилену, а водень теж кудись зникає. Це факт, але пояснення йому поки немає, і це цілком може бути результат наявності деяких мікроорганізмів. Так само факт, що атмосфера Титана постійно підживлюється метаном, хоча сонячним вітром його чимало здувається в космос. Кріовулкани - один з його джерел, озера і моря - інший, а може, мікроорганізми теж беруть участь в цьому? На Землі адже саме вони перетворили атмосферу і наситили її киснем. Так що все це дуже цікаво і чекає подальших досліджень.

І ще - коли Сонце стане червоним гігантом, а це станеться через 6 мільярдів років, Земля загине. А ось на Титані стане тепліше, і ось тоді цей супутник прийме естафету Землі. Пройдуть мільйони років, і там зможуть розвинутися не тільки найпростіші, але і складні форми життя.

Спостереження супутника Сатурна Титана

Спостереження Титана складнощів не викликає. Це найяскравіший з супутників Сатурна, однак неозброєним оком його не помітити. Але його цілком можна помітити в бінокль 7х50, хоча це і не так просто - яскравість його близько 9m.

У телескоп, навіть 60-мм, Титан виявити дуже просто. У більш потужні інструменти його видно абсолютно чітко на великій відстані від Сатурна. Наприклад, в рефрактор добре видно не тільки Титан, але деякі інші, більш дрібні супутники Сатурна, що оточують його, немов рій. Звичайно, диск його в невеликий інструмент побачити не вдасться. Для цього потрібні апертури більше 200 мм. Якщо є телескоп з апертурою 250-300 мм, то можна спостерігати і проходження тіні Титана по диску планети.

Другий за величиною в Сонячній системі після Ганімеда (Юпітер). За своєю будовою дане тіло дуже схоже на Землю. Атмосфера його також має схожість з нашою, а в 2008 році на Титані був виявлений великий підземний океан. З цієї причини багато вчених припускають, що саме цей супутник Сатурна стане в майбутньому обителлю людства.

Титан - супутник, який має масу, рівну приблизно 95 відсоткам маси всіх Сатурн. Сила тяжіння становить приблизно сьому частину від Землі. Це єдиний супутник в нашій системі, який має щільну атмосферу. Дослідження поверхні Титана утруднено через густий хмарного шару. Температура становить мінус 170-180 градусів, а тиск у поверхні в 1,5 рази вище, ніж у Землі.

Є на Титані озера, річки і моря з етану і метану, а також високі гори, які складаються в основному з льоду. За припущеннями деяких вчених, навколо кам'яного ядра, яке в діаметрі досягає 3400 кілометри, є кілька крижаних шарів з різними типами кристалізації, а також, можливо, один шар з рідини.

В ході досліджень на Титані виявили величезний вуглеводневий басейн - море Кракена. Його площа становить 400 050 квадратних кілометрів. Відповідно до комп'ютерних розрахунків і знімкам, зробленим з космічного апарату, склад рідини у всіх озерах приблизно такий: етан (близько 79%), пропан (7-8%), метан (5-10%), водню ціанід (2-3%) , ацетилен, бутан, бутен (близько 1%). Згідно з іншими теоріями, основними речовинами є метан і етан.

Титан - супутник, атмосфера якого в товщину досягає приблизно 400 кілометрів. Вона містить шари вуглеводневої "смогу". З цієї причини поверхня даного небесного тіла неможливо спостерігати за допомогою телескопа.

Планета Титан отримує дуже мало енергії Сонця для забезпечення динаміки процесів в атмосфері. Вчені висловили думку, що енергію для переміщення атмосферних мас забезпечує сильне приливної вплив планети Сатурн.

Обертання і орбіта

Радіус орбіти Титана складає 1221870 кілометрів. За її межами Нахда такі супутники Сатурна, як Гіперіон і Япет, а всередині - Мімас, Тефія, Діона, Енцелад. Орбіта Титана проходить поза

Повний оберт навколо своєї планети Титан-супутник робить за п'ятнадцять днів, двадцять другій годині і сорок одну хвилину. Швидкість руху по орбіті дорівнює 5,57 кілометрів на секунду.

Як і багато інших, супутник Титан щодо Сатурна обертається синхронно. Це означає, що час обертання його навколо планети і навколо своєї осі збігаються, в результаті чого Титан завжди повернений однією стороною до Сатурна, тому на поверхні супутника є точка, в якій Сатурн завжди представляється висить в зеніті.

Нахил осі обертання Сатурна забезпечує на самій планеті і її супутниках. Наприклад, останнє літо на Титані закінчилося в 2009 році. При цьому тривалість кожного сезону становить приблизно сім з половиною років, так як повний оборот навколо зірки Сонце планета Сатурн робить за тридцять років.

Три погляди на Титан супутник Сатурна космічного апарату Кассіні. Зліва: в натуральних кольорах, створено із зображень, зроблених за допомогою трьох фільтрів, чутливих до червоного, зеленого і фіолетового світла. Приблизно так Титан буде виглядати для людського ока. Центр: знімок в ближньому інфрачервоному спектрі, що показує поверхню. Справа: композиція з помилковим кольором з одного видимого зображення і двох інфрачервоних. Зелені області проявляються там, де Кассіні міг бачити поверхню; червоний колір є області, розташовані в стратосфері Титана. Отримано 16 квітня 2005 на відстанях Від 168 200 до 173 000 км. Джерело: NASA / JPL.

Фото Титана від Вояджера 2, зроблене 23 серпня 1981 року з відстані 2,3 мільйона кілометрів. Південна півкуля здається світліше, на екваторі видно чітко смуга, а на північному полюсі - темний комір. Всі ці смуги пов'язані з циркуляцією хмар в атмосфері Титана. Джерело: NASA / JPL.

Порівняння розмірів Землі і Титана

.

Це друга за величиною місяць в Сонячній системі після. Титан більше, ніж планета Меркурій за розмірами, але наполовину менше за масою. Це єдина місяць в Сонячній системі, яка має щільну атмосферу. Вона в 10 разів могутніше Земний, з поверхневим тиском на 60% більше. До прибуття на орбіту навколо Сатурна космічного корабля Кассіні в 2004 році мало що було відомо про поверхні Титана через наявність помаранчевої димки в його атмосфері.

Відкриття Титана і присвоєння імені

Титан був виявлений голландським вченим Крістіаном Гюйгенсом 25 березня 1655 року і був першою місяцем, знайденої за допомогою телескопа після чотирьох галілеєвих супутників. Гюйгенс називав його просто місяцем Сатурна. Однак, відповідно до звичаю того часу, він не оголосив про своє відкриття. Замість цього він замаскував новина у вигляді анаграми. При цьому використовуючи вірш поета Овідія «Admovere Oculis Distantia Sidera Nostris». Він витравив їх навколо краю об'єктива телескопа, який використовував Гюйгенс. Декодована і перекладена, анаграма говорить: «Місяць обертається навколо Сатурна кожні 16 днів і 4 години». Це значення дуже близько до сучасної оцінці орбітального періоду Титана.

Вчений Джон Гершель запропонував дати місяці ім'я «Титан» у своїй публікації 1847 року «Результати астрономічних спостережень, зроблених на мисі Доброї Надії». У грецькій міфології титани були братами і сестрами Кроноса, грецьким еквівалентом римського бога Сатурна. У тій же публікації Гершель назвав шість інших супутників Сатурна.

атмосфера Титана

Про можливість існування атмосфери навколо Титана вперше заговорили в 1903 році. Тоді іспанська астроном Хосе Комас Сола зауважив, що диск Титану здається більш яскравим в своєму центрі, ніж у його країв. Існування атмосфери було підтверджено в 1944 році Джерардом Койпером в Чиказькому університеті. Він визначив присутність метану в спектрі Титана.

Подальші спостереження, зроблені зокрема, за допомогою зондів Вояджер, які пролітали в тих краях в 1980 і 1981 роках, а в подальшому і зонда Кассіні-Гюйгенс, показали, що атмосфера Титана складається на 98,4% з азоту і на 1,6 % з метану, з невеликою кількістю інших газів, включаючи різні вуглеводні (такі як етан, диацетилу, метилацетилен, ціаноацетілен, ацетилен і пропан), аргон, вуглекислий газ, монооксид вуглецю, ціаногени, ціанід водень і гелій. Крім, Титан єдиний в Сонячній системі має щільну атмосферу, багатою азотом.

Вважається, що вуглеводні утворюються у верхній атмосфері Титана через реакцій, пов'язаних з розпадом метану під впливом ультрафіолетового світла і космічних променів. Ця органічна фотохимия створює помаранчеву серпанок, найбільш щільну на висоті близько 300 кілометрів (200 миль), яка закриває від спостереження поверхню на видимих \u200b\u200bдовжинах хвиль, а також відображає значну кількість інфрачервоного випромінювання в космос, що призводить до «анти-парниковому ефекту».

холодний світ

Титан - одне з двох відомих космічних тіл (інше - Плутон), температура поверхні якого нижче (приблизно на 10K), ніж була б за відсутності атмосфери. Атмосфера Титана має багато різноманітних органічних матеріалів. Це є однією з причин, за якими Титаном цікавляться астробіологи.

Людина, що знаходиться на поверхні Титана протягом дня, відчув би тільки одну тисячну яскравість денного світла, наявного на поверхні Землі. Це порівняння враховує не тільки товщину атмосфери, але і більшу відстань Титана від Сонця. Проте рівень світла на поверхні Титана в 350 разів вище, ніж яскравість світла на Землі під повною Місяцем.

Кількість метану в атмосфері Титана має постійно виснажуватися. Тому на поверхні повинен бути певний механізм, який його поповнює. Одне з пояснень полягає в тому, що Титан має діючі вулкани, які виділяють метан.

поверхня Титана

До прибуття зонда Кассіні-Гюйгенса в червні 2004 року інфрачервоні спостереження космічного телескопа Хаббл надали карту яскравих і темних областей на Титані, але характер цих особливостей залишався невизначеним. Передбачалося, що океани або озера рідкого етану можуть покривати більшу частину поверхні супутника, і що рідкий метан може випадати тут у вигляді дощу. Відповідно до іншої моделі, яскраві райони, які були помічені Хабблом, можуть бути водними льодами. Вони лежать в низинах і затемнені твердими і рідкими органічними молекулами.

Більш детальна і точна картина Титана почала з'являтися завдяки зображенням і іншими даними, відправленими АМС Кассіні-Гюйгенс. Під час свого першого обльоту Титана Кассіні показав метанові хмари і гігантський ударний кратер. Найбільш помітною особливістю була яскрава область у вигляді купчастих хмар біля південного полюса. Вона має розмір близько 450 кілометрів у поперечнику і близько 15 кілометрів у висоту. Вимірювання, отримані від космічного апарату дали можливість припустити, що хмари, ймовірно, складаються з вуглеводнів і можуть бути пов'язані з поверхневими особливостями. Кассіні показав, що деякі зміни в яскравості поверхні були круговими, а інші - лінійними. На південному полюсі також було виявлено кілька концентричних об'єктів.

Місія Кассіні-Гюйгенс

Мозаїка з дев'яти картин, зроблених коли Кассіні пролітав мимо Титана 26 жовтня 2004 року, дала астрономам один з найбільш докладних видів повного диска супутників. Особливості поверхні Титана найбільш яскраві в центрі диска, де зонд мав під собою найменшу атмосферу. Не було виявлено видимих \u200b\u200bкратерів, з чого випливає, що супутник, ймовірно, має молоду поверхню, яка постійно оновлюється. Астрономи досі не впевнені, чи спричинені візерунки на поверхні Титана виверженнями вулканів. Або вони походять від зсуву скель вітром, пилом або навіть річками рідких вуглеводнів.

14 січня 2005 зонд Гюйгенс успішно спустився на парашуті і опустився на поверхню Титана, передавши чудові знімки як під час спуску, так і з поверхні.

відкриття	1655 Крістіан Гюйгенс
велика піввісь	1,221,931 км (759 435 миль)
діаметр	5 151 км (3,201 миль), 0,404 × Земля
середня щільність	1,88 г / см 3
друга космічна швидкість	2,63 км / с (9468 км / ч)
середня температура поверхні	близько -179 ° C (-290 ° F, 94 K)
орбітальний період	15,945 днів (15 днів 23 години)
осьової період	15.945 днів (синхронно)
орбітальний ексцентриситет	0,029
нахил орбіти	0,35 °
візуальне альбедо	0,21