Титан является крупнейшим спутником Сатурна и вторым по величине в Солнечной системе (после спутника Юпитера - Ганимеда). Название Титан происходит с древнегреческого. Согласно НАСА, спутник Титан имеет много схожего с нашей Землей. Титан является единственным спутником в Солнечной системе с облаками и похожей на планету атмосферой.

Титан в натуральных цветах

Титан в натуральных цветах

Он окружен оранжевой пеленой, которая делала его поверхность загадкой для ученых до момента прибытия Кассини.

Атмосфера Титана является активной и сложной и в основном состоит из азота (95 процентов) и метана (5 процентов). На Титане также присутствуют органические молекулы, содержащие углерод и водород и также часто включают кислород и другие элементы, подобные тем, что содержатся в атмосфере Земли и которые необходимы для жизни. Ученые считают, что эти условия похожи на те, что были на Земле в первые годы ее существования (главное отличие в том, что Земля ближе к Солнце и, следовательно, Земле всегда было теплее).

Море Кракена. Титан

Море Кракена. Титан, крупнейший спутник Сатурна, окутан плотной атмосферой, сквозь дымку которой не так-то легко пробиться. Чтобы исследовать поверхность спутника, камеры «Кассини» ведут съемку Титана в ближнем инфракрасном свете. На этой фотографии мы видим темное, причудливое образование на поверхности спутника. Это — море Кракена, огромное озеро жидких углеводородов. Некоторые ученые полагают, что, несмотря на очень низкую температуру поверхности Титана (порядка -170°С)

История открытия спутника Титан


Титан был впервые обнаружен голландским астроном Христианом Гюйгенсом в 1655 году. Зонд Гюйгенс направленный к спутнику на борту станции Кассини НАСА назван в его честь. Гюйгенс был первым объектом, созданным человеком, который смог приземлиться на поверхности Титана.

Сравнение размеров Земли, Титана (слева внизу) и Луны

Сравнение размеров Земли, Титана (слева внизу) и Луны

Орбитальный период: 15,945 дней.

Диаметр: 3,200.051 мили (5150 километров), примерно в два раза меньше Земли и почти такой же большой, как Марс.

Температура поверхности: минус 290 по Фаренгейту (минус 179 градусов по Цельсию), что делает воду такой же твердой как камень и превращает метан в жидкость.

Поверхностное давление: Чуть выше, чем давление Земли. Давление грунта на уровне моря у Титана составляет 1,6 бар.

Метановые «реки» на поверхности Титана

Метановые «реки» на поверхности Титана (мозаика из трёх снимков посадочного аппарата «Гюйгенс» в момент снижения)

Исследование спутника Титан

Кассини в настоящее время находится в середине своей миссии Солнцестояния на Сатурне, вторая миссия предназначена для космических кораблей. Основной задачей миссии Солнцестояния, было изучение системы Сатурна и закончилась в июне 2008 года, после четырех лет, проведенных на орбите планеты. Миссия космического корабля была продлена, с ее текущей точки до 2017 года, когда произойдет солнцестояние Сатурна, отсюда и название миссии.

Рея перед Титаном

 

Рея перед Титаном. Какие разные спутники Сатурна! Сравните между собой Титан и Рею, два крупнейших спутника планеты-гиганта. Титан окутан плотной атмосферой, аэрозольная дымка которой мешает увидеть поверхность. Рея — ледяное тело, не имеющее атмосферы вовсе. Поэтому ее диск четко очерчен и сплошь покрыт кратерами. Освещенные Солнцем сбоку, спутники на этом снимке предстают в виде серпов, образуя совершенно фантастическую картину.

 

Кассини прибыл на орбиту Сатурна в 2004 году и сумел посадить зонд Гюйгенс с помощью парашюта 14 января 2005 года. Из-за наблюдения Гюйгенса, Титан стал одним из главных приоритетов для ученых. Миссия добилась отличных результатов, таких как получение самого высокого разрешения изображений, когда-либо достигнутые для данного спутника.

Во время своей основной и расширенной миссии Кассини смог получить фундаментальные данные о структуре Титана и комплексе органической химии на ее атмосфере. Именно благодаря результатам Кассини , ученые подозревают наличие внутреннего океана воды и аммиака.

Облака у северного полюса Титана

Облака у северного полюса Титана. Снимки, сделанные в период с 2006 по 2009 год, показывают постепенное исчезновение облаков по мере наступления весны. Особенно хорошо это видно на снимках 2009 года, полученных в эпоху равноденствия на Титане. Истончившиеся облака позволяют разглядеть на снимках детали рельефа спутника, в том числе темное Море Кракена.

Считается, что условия на Титане могут быть пригодными для жизни в будущем. Если Солнце будет постепенно повышать температуру (в течении 6 миллиардов лет) и станет красным гигантом, то температура Титана может увеличиться до необходимой для стабильного существования океанов на поверхности. Если это произойдет, то условия на Титане, могут быть похожи на земные, то есть благоприятные для некоторых форм жизни.

Особенности спутника Титан

Диаметр Титана составляет более 50 процентов диаметра спутника Земли - Луны. Титан больше, чем планета Меркурий, но имеет массу в два раза меньше Меркурия.

Горные хребты спутника намного меньше, чем у Земли. Крупнейшие горы имеют в высоту всего несколько сотен ярдов.

Основной объем спутника составляют в основном вода в виде льда и скальные породы.

Титан не имеет магнитного поля.

Существует обилие озер из жидкого метана, которые в основном сосредоточены вблизи его южного полюса.

Большие площади поверхности Титана покрыты песчаными дюнами, сделанные из углеводородного сырья. Дюны на Титане могут быть похожи на те, что есть у Намибийской пустыни в Африке.

Поскольку метан существует в виде жидкости, он также испаряется и образует облака, которые иногда вызывают дождь из метана.

Солнечный свет довольно тусклый на Титане и климат главным образом меняется за счет изменения количества света в каждом сезоне. Существует также данные, которые предполагает наличие жидкого океана под поверхностью, но это еще не подтверждено.

Горная гряда на Титане с высоты 10 км (радиоспектральный снимок с зонда «Гюйгенс»)

Горная гряда на Титане с высоты 10 км (радиоспектральный снимок с зонда «Гюйгенс»)

Один из самых интригующих фактов о Титане, который на самом деле привлекло внимание ученых: его атмосфера.

Атмосфера Титана распространена в высоту на 370 километров (около 600 километров), что ее намного выше, чем атмосфера Земли. Это также является основной причиной того, почему гравитация Титана является крайне низкой. Из-за верхних слоев атмосферы долгое время считалось, что именно Титан является самым большим спутником в Солнечной системе. Это происходило до 1980 года, пока космический корабль не подлетел достаточно близко, чтобы обнаружить, что он на самом деле меньше, чем Ганимед.

Ландшафт Титана в месте посадки зонда «Гюйгенс»

Ландшафт Титана в месте посадки зонда «Гюйгенс» (контраст усилен). Видны камни округлой формы, которые могли образоваться при воздействии жидкости. Метан придаёт воздуху оранжевую окраску

Сложный химический состав атмосферы возможен из-за присутствия метана. Поскольку метан разрушается под воздействием солнечного света, ученые полагают, что существует еще один источник, который пополняет то, что потеряно. Им еще предстоит определить, что это связано с вулканической активностью.

Титановское и земное озеро

Титановское и земное озеро

Планируемые миссии

В рамках совместной программы НАСА и ЕКА по изучению Сатурна, Титана и Энцелада планируется отправить аппарат Titan Saturn System Mission, который будет включать в себя: орбитальную станцию и два зонда, предназначенные непосредственно для изучения Титана. Один зонд представляет собой аэростат, который будет плавать в атмосфере среди облаков. По замыслу разработчиков, этот зонд должен будет по крайней мере один раз облететь вокруг всего спутника примерно по 20° с. ш. на высоте 10 км.

Атмосфера Титана с расстояния 1,4 млн км

Атмосфера Титана с расстояния 1,4 млн км

Второй зонд должен будет приводниться в полярном море углеводородов примерно на 79° северной широты. Так же как и «Гюйгенс», аппарат будет спущен на парашюте. Зонд станет первым плавучим аппаратом вне Земли. Срок его работы предположительно составит от 3 до 6 месяцев, начиная с 6 часов спуска через атмосферу.

Изначально запуск миссии планировался на 2010 год. Однако в феврале 2009 года было объявлено, что НАСА и ЕКА придали миссии по исследованию системы Юпитера более приоритетное значение, и дата запуска была перенесена на более позднее время, примерно на 2020-е годы.

Возможность существования жизни

Так как Сатурн и его спутники находятся вне зоны обитаемости, то возникновение высокоорганизованной жизни (аналогичной земной) гипотетически невозможно, однако возможность возникновения простейших организмов не исключается учёными.

Несмотря на низкие температуры, на Титане существуют достаточные условия для начала химической эволюции. Плотная атмосфера из азота и органических соединений является интересным объектом для исследования экзобиологами, так как похожие условия могли существовать на молодой Земле. Однако слишком низкие температуры предотвращают пребиотическое направление развития, в отличие от Земли.

Титан и Диона

Титан и Диона на фоне внешне безмятежной атмосферы Сатурна. Но астрономы знают, какие ветра бушуют в ней и какие колоссальные бури время от времени рождаются в неразличимых глазу воздушных течениях.

Стивен Беннер из Флоридского университета предполагает, что жизнь могла бы образоваться в озёрах жидких углеводородов. Этан или метан могут использоваться как растворитель в биологических процессах живого организма. При этом химическая агрессивность этих веществ гораздо ниже, чем у воды. Таким образом, макромолекулы, такие, например, как белки и нуклеиновые кислоты, могут быть более стабильными.

Так, 5 июня 2010 года группа учёных из НАСА сделали заявление о том, что они обнаружили на Титане признаки возможного существования простейших форм жизни. Данные выводы были сделаны на основе анализа данных, полученных с зонда «Кассини» — изучая необычное поведение водорода на поверхности спутника, астробиолог Крис Маккей и профессор Джон Зарнески выдвинули гипотезу о «дыхании» примитивных биологических организмов, представляющих отличную от земной форму жизни, в которой вместо воды и кислорода используется метан и водород.

Ночная сторона Титана

Ночная сторона Титана. Плотная атмосфера, которой окутан крупнейший спутник Сатурна, настолько хорошо рассеивает солнечные лучи, что иногда, наблюдая его темную сторону, можно видеть слабо светящийся ободок, охватывающий неосвещенную часть диска планеты. Это явление рассеяния света наблюдается также в случае Венеры, планеты, которая обладает еще более плотной атмосферой, чем Титан.

Согласно этой гипотезе, организмы могли бы поглощать газообразный водород и питаться молекулами ацетилена, при этом в процессе их жизнедеятельности образовывался бы метан. В итоге на Титане наблюдалась бы нехватка ацетилена и снижение содержания водорода около поверхности. Измерения в инфракрасном диапазоне, выполненные спектрометром «Кассини», не выявили никаких следов присутствия ацетилена, хотя он и должен был бы образовываться в весьма мощной атмосфере Титана под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения. Косвенные результаты позволяют предположить, что водород около поверхности Титана также исчезает. Сам Маккей, комментируя полученные результаты журналу «Нью сайентист», отметил, что они «очень необычны и пока химически необъяснимы». «Конечно, это не доказательство наличия жизни, но очень интересно», — добавил учёный. Тем не менее, учёные не исключают, что новым данным с «Кассини» может быть совершенно другое объяснение.

В очень далёком будущем условия на Титане могут значительно измениться. Через 6 млрд лет Солнце значительно увеличится в размерах и станет красным гигантом, температура на поверхности спутника увеличится до −70 °C, достаточно высокой для существования жидкого океана из смеси воды и аммиака. Подобные условия просуществуют несколько сотен миллионов лет, этого вполне достаточно для развития относительно сложных форм жизни

Титан в цыфрах:

  • Первооткрыватель Христиан Гюйгенс
  • Дата открытия 25 марта 1655
  • Орбитальные характеристики
  • Большая полуось 1 221 870 км
  • Эксцентриситет 0,0288
  • Период обращения 15,945 дня
  • Наклонение орбиты 0,34854°
  • Долгота восходящего узла 28,758 °
  • Аргумент перицентра 179,920 °
  • Средняя аномалия 163,308 °

Физические характеристики

  • Диаметр 5152 км
  • Площадь поверхности 83 млн км²
  • Масса 1,3452·1023 кг
  • Плотность 1,8798 г/см³
  • Ускорение свободного падения 1,352 м/с²
  • Период вращения вокруг своей оси синхронное вращение относительно Сатурна
  • Наклон осевого вращения отсутствует
  • Альбедо 0,22
  • Температура поверхности 93,7 К (−179,5 °C)
  • Атмосфера азот — 98,4 %, метан — 1,6 %; давление — 146,7 кПа

По материалам: v-kosmose.com



Наши партнёры

Яндекс.Метрика Портал о космосе
Рейтинг астрономических ресурсов от ASTROLAB.ru Каталог сайтов «ua24.biz»
galSpace.spb.ru. Исследование Солнечной системы

Помощь сайту

Сайт существует на личные средства автора

Если Вам не безразлична популяризация астрономии и науки в целом, или Вам понравился сайт, можете отблагодарить нас небольшим денежным вознаграждением, мы будем во много признательными. Деньги пойдут на оплату серверов и обслуживание сайта.

Яндекс деньги  410012805014526

Webmoney руб. R525025832630

Webmoney грн. U394365417305