Tri pogleda na Saturnov mjesec Titan iz svemirske letjelice Cassini. Lijevo: Prirodna boja, kreirana od slika snimljenih sa tri filtera osjetljiva na crvenu, zelenu i ljubičastu svjetlost. Kao to Titan će se pojaviti ljudskom oku. Centar: Infracrvena slika koja prikazuje površinu. Desno: Lažna kompozicija boja iz jedne vidljive slike i dvije infracrvene slike. Pojavljuju se zelene površine na kojima je Cassini mogao vidjeti površinu; crvena predstavlja regije koje se nalaze u Titanovoj stratosferi. Preuzeto 16. aprila 2005. na udaljenostima od 168.200 do 173.000 km. Izvor: NASA/JPL

Fotografija Titana sa Voyagera 2 snimljena 23. avgusta 1981. sa udaljenosti od 2,3 miliona km. Južna hemisfera izgleda svjetlija, s jasnom prugom vidljivom na ekvatoru i tamnom kragnom na sjevernom polu. Svi ovi pojasevi su povezani sa kruženjem oblaka u atmosferi Titana. Izvor: NASA/JPL

Poređenje veličina Zemlje i Titana

.

To je drugi najveći mjesec u Sunčevom sistemu poslije. Titan je po veličini veći od planete Merkur, ali upola manji. To je jedini mjesec u Sunčevom sistemu koji ima gustu atmosferu. On je 10 puta snažniji od Zemljinog, a površinski pritisak je 60% veći. Prije nego što je svemirska sonda Cassini stigla u orbitu oko Saturna 2004. godine, malo se znalo o površini Titana zbog prisustva narandžaste izmaglice u njegovoj atmosferi.

Titanovo otkriće i imenovanje

Titan je otkrio holandski naučnik Kristijan Hajgens 25. marta 1655. godine i bio je prvi mesec pronađen teleskopom od četiri Galilejeva meseca. Hajgens ga je jednostavno nazvao Mjesec Saturna. Međutim, u skladu s tadašnjim običajem, nije objavio svoje otkriće. Umjesto toga, on je vijesti prikrio kao anagram. Istovremeno, koristeći stih pjesnika Ovidija “Admovere Oculis Distantia Sidera Nostris”. Urezao ih je oko ruba sočiva teleskopa koje je Hajgens koristio. Dešifrovan i preveden, anagram glasi: "Mjesec se okreće oko Saturna svakih 16 dana i 4 sata." Ova vrijednost je vrlo bliska trenutnoj procjeni Titanovog orbitalnog perioda.

Naučnik John Herschel je predložio da se mjesecu da ime "Titan" u svojoj publikaciji iz 1847. godine, Rezultati astronomskih opservacija na Rtu dobre nade. U grčkoj mitologiji, Titani su bili braća i sestre Krona, grčkog ekvivalenta rimskom bogu Saturnu. U istoj publikaciji, Herschel je nazvao šest drugih Saturnovih satelita.

Atmosfera Titana

Mogućnost atmosfere oko Titana prvi put se raspravljalo 1903. Tada je španski astronom José Comas Sola primijetio da Titanov disk izgleda svjetlije u središtu nego na rubovima. Postojanje atmosfere potvrdio je 1944. Gerard Kuiper na Univerzitetu u Čikagu. On je identifikovao prisustvo metana u Titanovom spektru.

Dalja zapažanja, učinjena posebno uz pomoć sondi Voyager, koje su letjele tim krajevima 1980. i 1981., a potom i sonde Cassini-Huygens, pokazala su da se atmosfera Titana sastoji od 98,4% azota i 1,6% od metana, uz male količine drugih plinova uključujući različite ugljikovodike (kao što su etan, diacetilen, metil acetilen, cijanoacetilen, acetilen i propan), argon, ugljični dioksid, ugljični monoksid, cijanogen, cijanovodonik i helijum. Osim toga, Titan je jedini u Sunčevom sistemu koji ima gustu atmosferu bogatu dušikom.

Smatra se da se ugljikovodici formiraju u gornjoj atmosferi Titana zbog reakcija koje uključuju razlaganje metana pod utjecajem ultraljubičastog svjetla i kosmičkih zraka. Ova organska fotohemija stvara narandžastu izmaglicu, najgušću na oko 300 kilometara (200 milja) nadmorske visine, koja zaklanja površinu na vidljivim talasnim dužinama i takođe reflektuje značajne količine infracrvenog zračenja u svemir, što rezultira "efekatom protiv staklenika".

Hladan svijet

Titan je jedno od dva poznata kosmička tijela (drugo je Pluton) čija je površinska temperatura niža (za oko 10K) nego što bi bila u odsustvu atmosfere. Atmosfera Titana ima širok izbor organskih materijala. To je jedan od razloga zašto su astrobiolozi zainteresovani za Titan.

Osoba koja bi stajala na površini Titana tokom dana osjetila bi samo hiljaditi dio svjetline dnevne svjetlosti dostupne na površini Zemlje. Ovo poređenje uzima u obzir ne samo debljinu atmosfere, već i Titanovu veću udaljenost od Sunca. Međutim, nivo svjetlosti na površini Titana je 350 puta svjetliji od svjetla na Zemlji pod punim Mjesecom.

Količina metana u atmosferi Titana mora da se stalno smanjuje. Stoga na površini mora postojati neki mehanizam koji ga nadopunjuje. Jedno od objašnjenja je da Titan ima aktivne vulkane koji oslobađaju metan.

Površina Titana

Prije dolaska sonde Cassini-Huygens u junu 2004. godine, infracrvena zapažanja sa svemirskog teleskopa Hubble pružila su mapu svijetlih i tamnih područja na Titanu, ali priroda ovih karakteristika je ostala neizvjesna. Pretpostavlja se da okeani ili jezera tečnog etana mogu prekriti veći dio mjesečeve površine i da tečni metan ovdje može pasti u obliku kiše. Drugi model sugerira da bi svijetle regije koje je uočio Hubble mogli biti vodeni led. Leže u nizinama i zaklonjene su čvrstim i tečnim organskim molekulima.

Detaljnija i preciznija slika Titana počinje da se pojavljuje zahvaljujući slikama i drugim podacima koje je vratio Cassini-Huygens. Tokom svog prvog preleta Titana, Cassini je otkrio oblake metana i džinovski udarni krater. Najprimetnija karakteristika bila je svijetla oblast kumulusa u blizini južnog pola. Ima oko 450 kilometara u širinu i oko 15 kilometara u visinu. Mjerenja iz svemirske letjelice sugeriraju da su oblaci vjerovatno sastavljeni od ugljovodonika i da bi mogli biti povezani s površinskim karakteristikama. Cassini je pokazao da su neke promjene u površinskom sjaju bile kružne, dok su druge bile linearne. Nekoliko koncentričnih objekata je također otkriveno na južnom polu.

Cassini-Huygens misija

Mozaik od devet slika snimljenih dok je Cassini leteo pored Titana 26. oktobra 2004. godine, dao je astronomima jedan od najdetaljnijih pogleda na puni disk Meseca do sada. Karakteristike površine Titana najsjajnije su u centru diska, gdje je sonda imala najmanje atmosfere ispod sebe. Nisu pronađeni vidljivi krateri, što sugerira da Mjesec vjerovatno ima mladu površinu koja se stalno obnavlja. Astronomi još uvijek nisu sigurni da li su uzorci na površini Titana uzrokovani vulkanskim erupcijama. Ili potiču od pomjeranja stijena vjetrom, prašinom ili čak rijekama tečnih ugljovodonika.

14. januara 2005. sonda Hajgens uspešno je pala padobranom na površinu Titana, vraćajući zapanjujuće slike kako tokom njegovog spuštanja tako i sa površine.

otvaranje	1655, Christian Huygens
velika poluos	1.221.931 km (759.435 milja)
prečnika	5,151 km (3,201 milja), 0,404 × Zemlja
prosječna gustina	1,88 g/cm3
druga brzina bijega	2,63 km/s (9,468 km/h)
prosječna temperatura površine	oko -179 °C (-290 °F, 94 K)
orbitalni period	15.945 dana (15 dana 23 sata)
aksijalni period	15.945 dana (sinhrono)
orbitalni ekscentricitet	0,029
orbitalni nagib	0,35°
vizuelni albedo	0,21

Titanijum- najveći satelit Saturna i drugi najveći solarni sistem: fotografija, veličina, masa, atmosfera, ime, metanska jezera, Cassinijeva istraživanja.

Titani su vladali Zemljom i postali praroditelji olimpijskih bogova. Zato je najveći Saturnov satelit nazvan Titan. Zauzima 2. mjesto po veličini u sistemu i premašuje Merkur po zapremini.

Titan je jedini Saturnov satelit obdaren gustim atmosferskim slojem, koji je dugo vremena sprečavao proučavanje površinskih karakteristika. Sada imamo dokaze o prisutnosti tečnosti na površini.

Otkriće i naziv satelita Titan

Godine 1655. Christiaan Huygens je primijetio satelit. Ovo otkriće inspirisano je Galilejevim nalazima u blizini Jupitera. Stoga je 1650-ih godina. počeo je da razvija svoj teleskop. U početku se zvao jednostavno Saturnov satelit. Ali kasnije će Giovanni Cassini pronaći još 4, pa je nazvan po svom položaju - Saturn IV.

Moderno ime je dobio John Herschel 1847. Godine 1907, Josel Comas Sola pratio je mrak Titana. Ovo je efekat u kojem centralni dio planete ili zvijezde izgleda mnogo svjetlije od ivice. Ovo je bio prvi signal za detekciju atmosfere na satelitu. Godine 1944. Gerard Kuiper je koristio spektroskopski instrument i pronašao atmosferu metana.

Veličina, masa i orbita satelita Titan

Radijus je 2576 km (0,404 Zemljinog), a masa Titanovog satelita je 1,345 x 10 23 kg (0,0255 Zemljine). Prosječna udaljenost je 1.221.870 km. Ali ekscentricitet od 0,0288 i nagib orbitalne ravni od 0,378 stepeni doveli su do toga da se satelit približio na 1,186,680 km i udaljio na 1,257,060 km. Iznad je fotografija koja upoređuje veličinu Titana, Zemlje i Mjeseca.

Na ovaj način ste saznali kojoj je planeti Titan satelit.

Titan provodi 15 dana i 22 sata na orbitalnom letu. Orbitalni i aksijalni period su sinhroni, stoga se nalazi u gravitacionom bloku (jedna strana je okrenuta prema planeti).

Sastav i površina satelita Titan

Titan je gušći zbog gravitacijske kompresije. Njegova vrijednost od 1,88 g/cm3 ukazuje na jednak omjer vodenog leda i kamenitog materijala. Unutrašnjost je podijeljena na slojeve sa kamenim jezgrom u dužini od 3.400 km. Cassinijeva studija iz 2005. godine nagovijestila je moguće prisustvo podzemnog okeana.

Veruje se da se Titanova tečnost sastoji od vode i amonijaka, što mu omogućava da održava tečno stanje čak i na temperaturi od -97°C.

Smatra se da je površinski sloj relativno mlad (star od 100 miliona do 1 milijarde godina) i izgleda glatko sa udarnim kraterima. Visina varira za 150 m, ali može doseći 1 km. Vjeruje se da su na to utjecali geološki procesi. Na primjer, na južnoj strani formiran je planinski lanac dužine 150 km, širine 30 km i visine 1,5 km. Ispunjena ledenim materijalom i slojem metanskog snijega.

Patera Sotra je planinski lanac koji se proteže do visine od 1000-1500 m. Neki vrhovi su obdareni kraterima i čini se da su se u podnožju nakupili zaleđeni tokovi lave. Ako na Titanu postoje aktivni vulkani, oni se pokreću energijom koja dolazi od radioaktivnog raspada.

Neki smatraju da je ovo geološki mrtvo mjesto, a površina je nastala uslijed udara kratera, tokova tekućine i erozije vjetrom. Tada metan ne dolazi iz vulkana, već se oslobađa iz hladne lunarne unutrašnjosti.

Među kraterima Titanovog mjeseca ističe se 440-kilometarski dvozonski Minerva udarni basen. Lako ga je pronaći zbog tamnog uzorka. Tu su i Sinlap (60 km) i Xa (30 km). Radarsko istraživanje je uspjelo pronaći oblike kratera. Među njima je i 90-kilometarski Guabonito prsten.

Naučnici su teoretizirali o prisutnosti kriovulkana, ali do sada su to nagovještavale samo površinske strukture dužine 200 m koje izgledaju kao tokovi lave.

Kanali mogu nagovijestiti tektonsku aktivnost, što znači da gledamo mlade formacije. Ili je možda staro područje. Možete pronaći tamna područja koja su mrlje vodenog leda i organskih spojeva koji se pojavljuju na UV snimcima.

Metanska jezera satelita Titan

Saturnov mjesec Titan privlači pažnju svojim morima ugljikovodika, metanskim jezerima i drugim ugljovodoničnim spojevima. Mnogi od njih su zabilježeni u blizini polarnih područja. Jedan pokriva površinu od 15.000 km 2 i dubinu od 7 m.

Ali najveći je Kraken na Sjevernom polu. Područje je 400.000 km 2, a dubina je 160 m. Mogli su se uočiti čak i mali kapilarni valovi visine 1,5 cm i brzine 0,7 m/s.

Tu je i Ligejsko more, koje se nalazi bliže sjevernom polu. Područje se prostire na 126.000 km2. Ovdje je 2013. godine NASA prvi put primijetila misteriozni objekt - Magično ostrvo. Kasnije će nestati, a 2014. ponovo će se pojaviti u drugom obliku. Vjeruje se da je ovo sezonsko obilježje stvoreno podizanjem mjehurića.

Jezera su uglavnom koncentrisana blizu polova, ali slične formacije se nalaze i na ekvatorijalnoj liniji. Sve u svemu, analiza pokazuje da jezera pokrivaju samo nekoliko posto površine, čineći Titan mnogo sušnijim od naše planete Zemlje.

Atmosfera satelita Titan

Titan je do sada jedini satelit u Sunčevom sistemu koji ima gustu atmosferu sa izuzetnom količinom azota. Štaviše, čak premašuje gustinu Zemlje sa pritiskom od 1.469 kPa.

Predstavlja ga neprozirna izmaglica koja blokira dolaznu sunčevu svjetlost (podsjeća na Veneru). Mjesečeva gravitacija je mala, pa je njegova atmosfera mnogo veća od Zemljine. Stratosfera je ispunjena azotom (98,4%), metanom (1,6%) i vodonikom (0,1%-0,2%).

Atmosfera Titana sadrži tragove ugljikovodika kao što su etan, acetilen, diacetilen, propan i metil acetilen. Vjeruje se da nastaju u gornjim slojevima zbog razlaganja metana UV zracima, što stvara gust, narandžasti smog.

Temperatura površine dostiže -179,2°C jer, u poređenju sa nama, Mjesec prima samo 1% sunčeve topline. U isto vrijeme, led je obdaren niskim pritiskom. Da nije efekta staklene bašte metana, Titan bi bio mnogo hladniji.

Efekat staklene bašte suzbija se maglom koja reflektuje sunčevu svetlost. Simulacije su pokazale da se na satelitu mogu pojaviti složeni organski molekuli.

Vruće planetarne korone

Astronom Valery Shematovich o proučavanju plinovitih omotača planeta, vrućih čestica u atmosferi i otkrića na Titanu:

Nastanjivost satelita Titan

Titan se doživljava kao probiotička sredina, koja posjeduje složenu organsku hemiju i mogući podzemni ocean u tečnom stanju. Modeli pokazuju da dodavanje UV zraka u takvo okruženje može dovesti do stvaranja složenih molekula i supstanci poput tolina. A dodavanje energije uzrokuje čak 5 nukleotidnih baza.

Mnogi vjeruju da na satelitu ima dovoljno organskog materijala da se aktivira proces kemijske evolucije sličan onom na Zemlji. Za to je potrebna voda, ali život bi mogao opstati u podzemnom okeanu. Odnosno, život se može pojaviti na Saturnovom satelitu Titanu.

Takvi oblici moraju biti sposobni da prežive u ekstremnim uslovima. Sve ovisi o razmjeni topline između unutrašnjeg i gornjeg sloja. Ne može se isključiti prisustvo života u metanskim jezerima.

Da bi se testirala hipoteza, kreirano je nekoliko modela. Atmosferski pokazuje da se u gornjem sloju nalazi velika zapremina molekularnog vodonika, koji nestaje bliže površini. Nizak nivo acetelena takođe ukazuje na organizme koji konzumiraju ugljovodonike.

2015. istraživači su čak stvorili ćelijsku membranu koja bi mogla funkcionirati u tekućem metanu u ovim lunarnim uvjetima. Ali u NASA-i ovi eksperimenti se smatraju hipotezama i više se oslanjaju na nivoe acitelena i vodonika.

Osim toga, eksperimenti su se i dalje ticali zemaljskih ideja o životu, a Titan je drugačiji. Satelit živi mnogo dalje od Sunca, a atmosfera je lišena ugljičnog monoksida, što mu ne dozvoljava da zadrži potrebnu količinu topline.

Istraživanje satelita Titan

Saturnovi prstenovi se često preklapaju sa mjesecom, zbog čega je Titan teško pronaći bez posebnih alata. Ali onda postoji barijera od gustog atmosferskog sloja, koja nas sprečava da sagledamo površinu.

Pioneer 11 je prvi put prišao Titanu 1979. godine, predstavljajući fotografije. Napomenuo je da je mjesec bio previše hladan da bi podržao oblike života. Slijedili su Voyagers 1 (1980) i 2 (1981), koji su pružili informacije o gustini, sastavu, temperaturama i masi.

Glavni niz informacija došao je iz studije misije Cassini-Huygens, koja je stigla u sistem 2004. godine. Sonda je uhvatila površinske detalje i mrlje u boji koje su ranije bile nedostupne ljudskom vidu. Primetio je mora i jezera.

Godine 2005. sonda Huysens se spustila na površinu, snimajući površinske formacije izbliza.

Dobio je i slike tamne ravnice koja je nagovještavala eroziju. Ispostavilo se da je površina mnogo tamnija nego što su naučnici očekivali.

Posljednjih godina sve se više postavljaju pitanja o povratku na Titan. 2009. su pokušali da promovišu projekat TSSM, ali ga je zaobišao EJSM (NASA/ESA), čije će sonde ići na Ganimed i Evropu.

Planirali su i TiME, ali je NASA odlučila da bi bilo svrsishodnije i jeftinije lansirati InSight na Mars 2016. godine.

Godine 2010. razmatrana je mogućnost lansiranja JET-a, astrobiološkog orbitera. A 2015. godine smislili su razvoj podmornice koja bi mogla zaroniti u Krakenovo more. Ali za sada je sve ovo u fazi rasprave.

Kolonizacija satelita Titan

Čini se da je među svim mjesecima Titan najprofitabilnija meta za osnivanje kolonije.

Titan ima ogromnu količinu elemenata koji su potrebni za održavanje života: metan, dušik, voda i amonijak. Mogu se transformisati u kiseonik, pa čak i stvoriti atmosferu. Pritisak je 1,5 puta veći od Zemljinog, a gusta atmosfera mnogo bolje štiti od kosmičkih zraka. Naravno, ispunjen je zapaljivim tvarima, ali eksplozija zahtijeva ogromnu količinu kisika.

Ali postoji i problem. Gravitacija je inferiorna od one na Zemljinom Mjesecu, što znači da će se ljudsko tijelo morati boriti protiv atrofije mišića i uništavanja kostiju.

Nije lako podnijeti mraz od -179°C. Ali satelit je ukusan zalogaj za istraživače. Postoji velika vjerovatnoća susreta sa oblicima života koji mogu preživjeti u ekstremnim uvjetima. Možda ćemo doći i do kolonizacije, jer će satelit postati polazna tačka za proučavanje udaljenijih objekata, pa čak i izlazak iz sistema. Ispod je mapa Titana i visokokvalitetne fotografije visoke rezolucije iz svemira.

Površinska karta satelita Titan

Kliknite na sliku da je uvećate

Fotografije satelita Titan

Svemirska sonda Cassini približila se udaljenosti od 2 miliona km 29. maja 2017. kako bi snimila noćnu stranu Titana na fotografiji. Ovo istraživanje je bilo u stanju da istakne proširenu atmosfersku maglicu Mjeseca. Tokom cijelog perioda posmatranja, uređaj je mogao snimiti satelit iz različitih uglova i dobiti potpuni pregled atmosfere. Sloj magle na velikoj nadmorskoj visini prikazan je plavom bojom, a glavna magla je narandžasta. Razlika u boji može biti zasnovana na veličini čestica. Plava je najvjerovatnije predstavljena malim elementima. Za snimanje je korištena uskokutna kamera sa crvenim, zelenim i plavim filterima. Skala – 9 km po pikselu. Program Cassini zajednički je razvoj ESA-e, NASA-e i Italijanske svemirske agencije. Tim se nalazi u JPL. Dvije kamere na brodu također su kreirali oni. Dobijene fotografije se obrađuju u Boulderu (Kolorado).

Površina Titana je detaljno posmatrana na fotografijama tokom sletanja sonde Hajgens. Ali ipak, veći dio područja snimljen je aparatom Cassini. Titan i dalje ostaje zanimljiva misterija. Ovo istraživanje pokazuje novu teritoriju koja nije zabilježena u prethodnim opservacijama. Ovo je kompozitna slika od 4 gotovo identična širokokutna snimka.

Shepherd Companions	· · · ·

Za onu kategoriju naučnika-entuzijasta koje zanima postojanje vanzemaljskih svjetova pogodnih za istraživanje, danas je prestala da važi poznata fraza: „Ima li života na Marsu, zar nema života na Marsu“. Ispostavilo se da unutar Sunčevog sistema postoje svjetovi koji su u tom pogledu mnogo zanimljiviji od Crvene planete. Upečatljiv primjer za to je najveći Saturnov mjesec Titan. Ispostavilo se da je ovo nebesko tijelo vrlo slično našoj planeti. Informacije koje naučnici danas imaju omogućavaju postojanje naučne verzije da je život na Titanu, satelitu Saturna, vrlo stvarna činjenica.

Zašto je Titan toliko zanimljiv zemljanima?

Nakon decenija u kojima je čovjek bezuspješno pokušavao pronaći svijet unutar našeg Sunčevog sistema koji bi barem iz daljine ličio na našu Zemlju, informacije o Titanu dale su nadu naučnoj zajednici. Naučnici su se za ovo nebesko tijelo izbliza zainteresirali od 2005. godine, kada je automatska sonda Hajgens sletjela na površinu jednog od najvećih satelita Sunčevog sistema. U naredna 72 minuta, ugrađena foto i video kamera letjelice prenosila je na Zemlju fotografije površine ovog objekta i druge video materijale o ovom dalekom svijetu. Čak iu tako ograničenom vremenu predviđenom za instrumentalne studije udaljenog satelita, naučnici su uspjeli dobiti iscrpnu količinu informacija.

Slijetanje na površinu Titana izvedeno je u sklopu međunarodnog programa Cassini-Huygens usmjerenog na proučavanje Saturna i njegovih mjeseca. Lansirana davne 1997. godine, automatska međuplanetarna stanica Cassini zajednički je razvoj ESA-e i NASA-e za detaljno proučavanje Saturna i okolnog područja ove planete. Nakon 7 godina leta preko prostranstava Sunčevog sistema, stanica je Titanu isporučila svemirsku sondu Huygens. Ovaj jedinstveni uređaj rezultat je zajedničkog rada NASA-e i italijanske svemirske agencije, čiji je tim polagao velike nade u ovaj let.

Rezultati do kojih su naučnici došli od operativne stanice Cassini i od sonde Huygens pokazali su se neprocjenjivim. Unatoč činjenici da se udaljeni satelit pojavio pred očima zemljana kao ogromno tiho kraljevstvo leda, naknadno detaljno proučavanje površine objekta promijenilo je ideju o Titanu. Na slikama dobivenim uz pomoć sonde Huygens bilo je moguće razaznati do najsitnijih detalja površinu satelita Saturna, koja se uglavnom sastojala od čvrstog vodenog leda i sedimentnih slojeva organske prirode. Ispostavilo se da gusta i neprobojna atmosfera udaljenog satelita ima gotovo isti sastav kao Zemljina vazdušno-gasna ljuska.

Kasnije je Titan naučnicima dao još jedan ozbiljan bonus. Po prvi put u istoriji istraživanja i proučavanja vanzemaljskog prostora, van Zemlje je pronađena tečna materija iste prirode kakva je bila na planeti Zemlji u prvim godinama njenog postojanja. Reljef nebeskog tijela upotpunjen je ogromnim okeanom, brojnim jezerima i morima. Sve ovo daje razlog za vjerovanje da imamo posla sa nebeskim tijelom, koje bi moglo biti još jedna oaza života u našem Sunčevom sistemu. Studije sastava atmosfere i tečnog medija Saturnovog satelita otkrile su prisustvo korisnih supstanci neophodnih za život organizama. Pretpostavlja se da bi, ako se ispune određeni uslovi u procesu proučavanja ovog nebeskog tijela, na Titanu mogli otkriti živi organizmi.

U tom smislu, naknadno proučavanje najvećeg Saturnovog satelita postaje relevantno. Postoji velika vjerovatnoća da bi, uz Mars, Titan mogao postati drugi kosmički dom za ljudsku civilizaciju.

Akademsko razumijevanje Titana

Veličina Titana mu omogućava da se takmiči sa planetama Sunčevog sistema. Ovo nebesko tijelo ima prečnik od 5152 km, što je veće od prečnika Merkura (4879 km) i nešto manje od Marsa (6779 km). Masa Titana je 1,3452·1023 kg, što je 45 puta manje od mase naše planete. Po masi, Saturnov satelit je drugi u Sunčevom sistemu, odmah iza Jupiterovog satelita Ganimeda.

Uprkos impresivnoj veličini i težini, Titan ima malu gustinu, samo 1,8798 g/cm³. Poređenja radi, gustina matične planete Saturn je samo 687 k/m3. Naučnici su otkrili slabo gravitaciono polje na satelitu. Sila gravitacije na površini Titana je 7 puta slabija od zemaljskih parametara, a ubrzanje slobodnog pada je isto kao i na Mjesecu - 1,88 m/s2 naspram 1,62 m/s2.

Karakteristična karakteristika je Titanov položaj u svemiru. Najveći Saturnov satelit rotira oko svoje matične planete u eliptičnoj orbiti brzinom od 5,5 km/s, izvan područja Saturnovih prstenova. Prosječna udaljenost od Titana do površine Saturna je 1,222 miliona km. Cijeli ovaj sistem nalazi se na udaljenosti od 1 milijardu 427 miliona km od Sunca, što je 9,5 puta veće od udaljenosti između našeg centralnog tijela i Zemlje.

Poput našeg satelita, „Mesec Saturna“ je uvek okrenut ka njemu jednom stranom. To je uzrokovano sinhronizmom rotacije satelita oko vlastite ose s periodom Titanove revolucije oko matične planete. Njegov najveći satelit obavi punu revoluciju oko Saturna za 15 zemaljskih dana. Zbog činjenice da Saturn i njegovi sateliti imaju prilično visok ugao nagiba ose rotacije prema osi ekliptike, na površini Titana su prisutna godišnja doba. Svakih 7,5 zemaljskih godina na Saturnovom mjesecu, ljeto ustupa mjesto hladnom zimskom periodu. Prema astronomskim zapažanjima, danas je jesen na strani Titana koja je okrenuta prema Saturnu. Uskoro će se satelit sakriti od sunčevih zraka iza matične planete, a Titanikovu jesen će zamijeniti duga i žestoka zima.

Temperature na površini satelita variraju između minus 140-180 stepeni Celzijusa. Podaci dobijeni iz svemirske sonde Huygens otkrili su zanimljivu činjenicu. Razlika između polarnih i ekvatorijalnih temperatura je samo 3 stepena. To se objašnjava prisustvom guste atmosfere, koja sprečava sunčeve zrake da dođu do površine Titana. Uprkos velikoj gustini atmosfere, zbog niskih temperatura na Titanu nema tečnih padavina. Zimi je površina satelita prekrivena snijegom od etana, čestica vodene pare i amonijaka. Ovo je samo mali dio onoga što znamo o Titanu. Zanimljive činjenice o najvećem Saturnovom mjesecu tiču ​​se doslovno svih oblasti, od astronomije, klimatologije i glaciologije do mikrobiologije.

Titan u svom sjaju

Donedavno se većina informacija o Saturnovom mjesecu oslanjala na vizuelna zapažanja dobijena od svemirske sonde Voyager, koja je 1980. godine proletjela pored njega na udaljenosti od 7.000 km. Teleskop Hubble je malo podigao veo tajne oko ovog svemirskog objekta. Nije bilo moguće dobiti predstavu o površini satelita zbog njegove guste atmosfere, koja je po gustoći i debljini druga nakon venerije i zemaljske vazdušno-gasne ovojnice.

Misija Cassini 2004. godine pomogla je da se ukloni veo magle koji je vladao nad ovim nebeskim tijelom. Četiri godine uređaj je bio u orbiti Saturna, vršeći sekvencijalno fotografisanje njegovih satelita i Titana. Istraživanje sa sonde Cassini obavljeno je pomoću kamere sa infracrvenim filterom i posebnog radara. Fotografije su snimljene iz različitih uglova na udaljenosti od 900-2000 km od površine satelita.

Kulminacija proučavanja Titana bilo je slijetanje na njegovu površinu sonde Huygens, nazvane po otkriću Saturnovog mjeseca. Uređaj se, nakon što je ušao u guste slojeve Titanove atmosfere, spuštao padobranom 2,5 sata. Za to vrijeme, oprema sonde proučavala je sastav atmosfere satelita i fotografisala njegovu površinu sa visina od 150, 70, 30, 15 i 10 kilometara. Nakon dugog spuštanja, svemirska sonda je sletjela na površinu Titana, zarivši se 0,2-0,5 metara u prljavi led. Nakon slijetanja, Huygens je radio nešto više od sat vremena, prenoseći mnogo korisnih informacija direktno sa površine satelita na Zemlju preko svemirske letjelice Cassini. Zahvaljujući slikama snimljenim sa svemirske letjelice Cassini i sonde Huygens, tim istraživača je sastavio mapu Titana. Osim toga, naučnici su sada imali detaljne informacije o njegovoj atmosferi, podatke o klimi na površini i karakteristikama reljefa.

Satelitska atmosfera

U situaciji sa Titanom, naučnici su prvi put u procesu proučavanja i istraživanja nebeskih tijela Sunčevog sistema imali priliku da detaljno prouče atmosferu. Kao što se i očekivalo, Saturnov satelit ima gustu i dobro razvijenu atmosferu, koja ne samo da po mnogo čemu podsjeća na gasni omotač Zemlje, već je i premašuje po masi.

Debljina Titanovog atmosferskog sloja iznosila je 400 km. Svaki sloj atmosfere ima svoj sastav i koncentraciju. Sastav gasa je sledeći:

• 98,6% ostavlja dušik N;
• 1,6% u atmosferi je metan;
• mala količina etana, acetilenskih spojeva, propana, ugljičnog dioksida i ugljičnog monoksida, helija i cijanogena.

Koncentracija metana u atmosferi satelita, počevši od visine od 30 km, mijenja se prema smanjenju. Kako se približavamo površini satelita, količina metana se smanjuje na 95%, ali se koncentracija etana povećava na 4-4,5%.

Karakteristična karakteristika vazdušno-gasnog sloja Titanovog satelita je njegov anti-staklenički efekat. Prisutnost organskih molekula ugljovodonika u nižim slojevima atmosfere neutrališe efekat staklene bašte nastao velikom koncentracijom metana. Kao rezultat toga, površina nebeskog tijela se ravnomjerno hladi zbog prisustva ugljovodonika. Ti isti procesi i gravitaciono polje Saturna određuju kruženje Titanove atmosfere. Ova slika doprinosi formiranju aktivnih klimatskih procesa u atmosferi Saturnovog satelita.

Treba napomenuti da atmosfera satelita stalno gubi na težini. To je zbog nedostatka snažnog magnetnog polja u nebeskom tijelu, koje nije u stanju da zadrži vazdušno-gasnu školjku, koja je pod stalnim uticajem Sunčevog vjetra i gravitacijskih sila Saturna. Danas je atmosferski pritisak na satelitu prstenastog diva 1,5 atm. To neizbježno utiče na vremenske uvjete, koji variraju ovisno o koncentraciji plinova u atmosferi Titana.

Glavni posao stvaranja vremena na Titanu obavljaju gusti oblaci, koji se, za razliku od zemaljskih vazdušnih masa, sastoje od organskih jedinjenja. Upravo su te atmosferske formacije izvor padavina na najvećem Saturnovom mjesecu. Zbog niskih temperatura atmosfera nebeskog tijela je suha. Najveća koncentracija oblaka pronađena je u polarnim područjima. Zbog niskih temperatura, vlažnost u atmosferi je izuzetno niska, pa su padavine na Titanu kristali leda metana i mraz, koji se sastoji od spojeva dušika, etana i amonijaka.

Površina Titana i njegova struktura

Saturnov mjesec ne samo da ima zanimljivu atmosferu. Njegova površina je izuzetno zanimljiv objekat sa geološke tačke gledišta. Pod debelim pokrivačem metana, fotografski objektivi i kamere svemirske sonde Huygens otkrili su čitave kontinente, razdvojene brojnim jezerima i morima. Kao i na Zemlji, na kontinentima ima dosta kamenih i planinskih formacija, kao i dubokih pukotina i udubljenja. Zamjenjuju ih prostrane ravnice i doline. U ekvatorijalnom dijelu nebeskog tijela čestice hidrokarbonatnog i vodenog leda formirale su ogromno područje dina. Pretpostavlja se da je svemirska sonda Huygens sletjela u jednu od ovih dina.

Prisustvo tečne strukture dodaje potpunu sličnost sa živom planetom. Na Titanu su otkrivene rijeke koje imaju izvore, krivudave kanale i delte - mjesta gdje se potoci ulivaju u morske basene. Prema podacima preuzetim sa slika, neke od Titanovih rijeka imaju dužinu kanala veću od 1000 km. Gotovo cijela tečna masa Titana koncentrirana je u morskim bazenima i jezerima, koji zauzimaju impresivnu površinu - do 30-40% ukupne površine ovog nebeskog tijela.

Dokaz o prisutnosti velikih nakupina tekućine na površini satelita bila je ogromna svijetla tačka, koja je dugo vremena zbunjivala astronome. Kasnije je dokazano da je svijetlo područje na Titanu ogroman bazen tečnih ugljovodonika, nazvan Krakenovo more. Ovo zamišljeno vodeno tijelo veće je po površini od najvećeg jezera na Zemlji - Kaspijskog mora. Još jedan jednako zanimljiv objekt je Ligejsko more - najveći prirodni rezervoar za tečni metan i etan.

Tačne informacije o sastavu tečnog okruženja mora i jezera Titana dobijene su zahvaljujući radu svemirske letjelice Cassini. Koristeći podatke sa fotografija i kompjutersko modeliranje, određen je sastav tečnosti na Titanu u zemaljskim uslovima:

• etan je 76-80%;
• propan u morima i jezerima Titana 6-7%;
• Metan čini 5-10%.

Osim glavnih elemenata predstavljenih u obliku smrznutih plinova, tekućina sadrži cijanovodik, butan, buten i acetilen. Glavna akumulacija vode na Titanu ima nešto drugačiju prirodu od kopnenog oblika. Ogromne naslage pregrijanog leda, koje se sastoje od vode i amonijaka, otkrivene su na površini satelita. Pretpostavlja se da ispod površine mogu postojati ogromni prirodni rezervoari ispunjeni tekućom vodom u kojoj je otopljen amonijak. U ovom aspektu zanimljiva je i unutrašnja struktura satelita.

Danas se iznose različite verzije o unutrašnjoj strukturi Titana. Kao što je slučaj sa svim zemaljskim planetama, ima čvrsto jezgro, ne željezo-nikl, kao na prve četiri planete Sunčevog sistema, već kameno. Njegov promjer je otprilike 3400-3500 km. Tada počinje zabava. Za razliku od Zemlje, gdje plašt počinje nakon jezgra, na Titanu je ovaj prostor ispunjen gustim sabijenim slojevima vodenog leda i metan hidrata. Verovatno postoji sloj tečnosti između pojedinačnih slojeva. Međutim, uprkos hladnoći i kamenitoj prirodi, satelit je u aktivnoj fazi i na njemu se uočavaju tektonski procesi. Tome olakšavaju plimne sile, koje su uzrokovane gigantskom gravitacijom Saturna.

Moguća budućnost Titana

Sudeći po istraživanjima sprovedenim tokom poslednje decenije, čovečanstvo ima posla sa jedinstvenim objektom u Sunčevom sistemu. Ispostavilo se da je Titan jedino nebesko tijelo, pored Zemlje, koje karakteriziraju sve tri vrste aktivnosti. Na satelitu Saturna uočavaju se tragovi stalne geološke aktivnosti, što je potvrda njegove žive tektonske aktivnosti.

Zanimljiva je i priroda Titanove površine. Njegova struktura, sastav i topografija ukazuju na to da je površina Saturnovog satelita u stalnom kretanju. Ovdje, kao i na Zemlji, pod utjecajem vjetrova i padavina dolazi do erozije tla, trošenja stijena i taloženja sedimenta.

Sastav atmosfere satelita i procesi cirkulacije koji se odvijaju u njemu oblikovali su klimu na Titanu. Svi ovi znakovi ukazuju da život može postojati na Titanu pod određenim uslovima. Naravno, ovo će biti drugačiji oblik života od zemaljskih organizama, ali samo njegovo postojanje bit će kolosalno otkriće za čovječanstvo.

Ako imate bilo kakvih pitanja, ostavite ih u komentarima ispod članka. Mi ili naši posjetioci rado ćemo im odgovoriti

Počnimo s kišama. Utvrđeno je da se oblaci na Titanu sastoje od organskih jedinjenja - bikarbonata, predstavljenih uglavnom metanom i, u manjim količinama, etanom. Propan i amonijak su prisutni u malim količinama**, acetilen, kao i vodeni led. Oblaci su izvori metana i etanske kiše**. Najveći broj oblaka koncentrisan je u sjevernom i južnom polarnom području Titana. Na sjeveru, ovo je općenito zona neprekidnih oblaka, koja pokriva Titan "pokrivom" do 62°N geografske širine.

Osim toga, naučnici su došli do dokaza o postojanju "podzemnih" rezervoara metana, etana i propana, koji pronalaze put do površine u obliku gejzira i napajaju rijeke. Reke i mora na Titanu se takođe sastoje odmetan i etan.
Tako se na Titanu neprestano odvija kruženje tvari: erupcija plina i tekućine iz dubina, padavine u obliku kiše ili snijega, taloženje materije i isparavanje. Ovaj proces je sličan onom koji se odvija na Zemlji, samo na našoj planeti voda je uključena u ciklus, a na Titanu - ugljovodonici. Da li je istina, Voda je takođe otkrivena na Titanu, i to u velikim količinama - u obliku naslaga vodenog leda i tokova takozvanog „kriovulkanskog“ pregrijanog leda ili mješavine tekuće vode i amonijaka. Prema naučnicima sa Univerziteta Arizona i Univerziteta u Nantu, ispod površine Titana može biti okean tečne vode u kojoj je rastvoren amonijak.
E Još jedna karakteristika površine Titana koja ga približava Zemlji su produžene linije i linearne zone koje omeđuju područja s različitim tipovima reljefa, koji se često međusobno ukrštaju.
Prema riječima stručnjaka, oni predstavljaju rasjede u kori ove planete, koja se sastoji od mješavine vode i hidrokarbonatnog leda. Osim toga, na površini Titana otkrivena je struktura koja je vrlo slična vulkanu prečnika 30 km sa potocima lave koji iz njega teku - led ili mješavina tekuće vode i amonijaka, vulkanska kaldera prečnika od 180 km, vulkanske kalderesa prečnikom od 20-30 km i tokovima lave leda ili mešavine tekuće vode i amonijaka dužine preko 200 km.
Dakle, Titan -to je aktivna planeta u svakom pogledu , koju karakteriše:
- atmosferska cirkulacija, koja se manifestuje u stvaranju i transportu oblaka, padavinama (kiša i eventualno snijega) i vremenskim promjenama;
- endogena (dubinska) aktivnost, koja se očituje u formiranju rasjeda i kriolitnog vulkanizma,
- egzogena (površinska) aktivnost koja se manifestuje u trošenju stijena i sedimentaciji.
Trenutno se tri navedena tipa aktivnosti istovremeno posmatraju samo na Zemlji i Titanu.

Kao i na drugim planetama Sunčevog sistema, otkriveno je nekoliko (pouzdano dva - Xa i Sinlap) meteoritskih kratera prečnika od 40 do 80 km i jedna džinovska prstenasta struktura prečnika oko 450 km, nazvana Circus Maximum ili Mernva. Titan. Čini se da je riječ o drevnom meteoritskom krateru - vodenom bazenu omeđenom planinskim lancima u obliku prstena, koji je nastao kada se asteroid ili kometa veličine desetine kilometara sudarala s Titanom. Mali broj meteoritskih kratera pronađenih na površini Titana ukazuje na mladu starost njegove površine, koja se i danas formira.

Da li je Titan naseljen?

Na prvi pogled može izgledati da temperature koje vladaju na površini Titana na -180°C ne dozvoljavaju ni da razmišljamo o životu na ovoj planeti. Ali to je mišljenje zemljana koji su navikli da žive u uslovima koji su sa njihove tačke gledišta ugodniji. „Ne, život je nemoguć na takvoj hladnoći“, verovatno bi reklo 99,9% nas.
Ali je li? Uostalom, ništa se u prirodi ne dešava slučajno. Na svakom naseljivom svijetu, kiša bi vjerovatno navodnjavala zemlju i punila rijeke; rijeke, jezera i mora - služe kao izvor tekućine i stanište za organizme koji vode morski način života. Ravnice i planine moraju biti staništa za razne kopnene organizme.
Poznato je da se sva živa bića na Zemlji uglavnom sastoje od vode. Sadržaj vode u različitim organizmima kreće se od 50-75% (kopnene biljke), 60-65% (kopneni kralježnjaci), 80-99% (ribe i morske životinje i biljke). Šta ako se stanovnici Titana, ako oni, naravno, postoje, sastoje i od 50 ili 99% tečnog metana ili etana, a preostalih 50 ili 1% od nekog materijala koji može da izdrži tako niske temperature? Da li u ovom slučaju imaju čvrst kostur, na primjer napravljen od silikona, ili su stvorenja nalik na gel poput meduza (usput rečeno, meduze na Zemlji koriste dušik kao hranu) nije poznato. Bilo kako bilo, na Titanu ima više nego dovoljno organske materije za izgradnju organizama i hrane za njih. To znači da postoje preduslovi za razvoj života. Pa, šta je sa samim životom?..
Jedno je jasno: ako život postoji na Titanu, to će nesumnjivo biti drugi život s kojim će biti teško kontaktirati.

Izražavam iskrenu zahvalnost NASA-i i ECA-i na prilici da koristim fotografije

Hipoteza o mogućnosti postojanja života na Titanu potvrđena je u radovima mnogih naučnika. Christopher McKay iz NASA-inog istraživačkog centra Ames, Heather Smith s Međunarodnog svemirskog univerziteta u Strazburu, Dirk Schulze-Makuha sa Univerziteta Washington State, David Grinspoona iz Denverskog muzeja prirode i neki drugi istraživači vjeruju da je tako visok sadržaj metana u atmosferi Titana nije slučajno. U stvari, sunčeve zrake koje dopiru do površine planete trebale bi uništiti molekule metana, a bez njegovog stalnog dopunjavanja, sav atmosferski metan prisutan na Titanu morao bi biti uništen za 10-20 miliona godina. Mogući izvori ovog gasa mogu biti vulkanska aktivnost koja se dešava na Titanu i život koji tamo postoji. Čini se da je mogućnost postojanja života na Titanu potvrđena smanjenjem sadržaja vodonika u donjem dijelu njegove atmosfere. Prema Christopheru McKayu, to je zbog činjenice da ga konzumiraju živi organizmi.

Skoro 5 godina nakon što je ovaj članak napisan, dobijeni su novi podaci koji uvjerljivo dokazuju postojanje života na Titanu. Pročitajte o tome u vijestima

Čitaj takođe moj novi posao"Život na Titanu. Kakva je ona?"

Pozivam sve da dalje diskutuju o ovom materijalu na stranicama

Dugo se vjerovalo da je naša plava planeta jedino mjesto u Sunčevom sistemu gdje postoje uslovi za postojanje životnih oblika. U stvari, pokazalo se da bliski svemir nije tako beživotan. Danas sa sigurnošću možemo reći da nadomak zemljana postoje svjetovi koji su po mnogo čemu slični našoj matičnoj planeti. O tome svjedoče zanimljive činjenice dobijene kao rezultat proučavanja okoline plinovitih divova Jupitera i Saturna. Naravno, nema rijeka i jezera sa bistrom i čistom vodom, a ni trava nije zelena na beskrajnim ravnicama, ali pod određenim uvjetima čovječanstvo bi moglo početi da ih razvija. Jedan takav objekat u Sunčevom sistemu je Titan, najveći Saturnov satelit.

Reprezentacija najvećeg Saturnovog mjeseca

Titan danas brine i zaokuplja umove astronomske zajednice, iako smo sasvim nedavno u ovo nebesko tijelo, kao i na druge slične objekte u Sunčevom sistemu, gledali bez puno entuzijazma. Tek zahvaljujući letovima međuplanetarnih svemirskih sondi otkriveno je da na ovom nebeskom tijelu postoji tečna materija. Ispostavilo se da nedaleko od nas postoji svijet sa morima i okeanima, sa čvrstom površinom, obavijen gustom atmosferom, koja po strukturi veoma podsjeća na zemaljsku zračnu školjku. Veličina Saturnovog mjeseca je također impresivna. Prečnik mu je 5152 km, sa 273 km. više od Merkura, prve planete Sunčevog sistema.

Ranije se vjerovalo da je prečnik Titana 5550 km. Precizniji podaci o veličini satelita dobijeni su u naše vrijeme, zahvaljujući letovima svemirske letjelice Voyager 1 i misiji sonde Cassini-Huygens. Prvi aparat je bio u stanju da detektuje gustu atmosferu na satelitu, a ekspedicija Cassini omogućila je merenje debljine vazdušno-gasne školjke, koja je veća od 400 km.

Masa Titana je 1,3452·10²³ kg. U ovom pokazatelju je inferioran u odnosu na Merkur, kao i po gustoći. Udaljeno nebesko tijelo ima malu gustinu - samo 1,8798 g/cm³. Ovi podaci sugeriraju da se struktura Saturnovog satelita značajno razlikuje od strukture zemaljskih planeta, koje su za red veličine masivnije i teže. U Saturnovom sistemu, to je najveće nebesko tijelo, čija je masa 95% mase ostalih 61 poznatog mjeseca plinovitog giganta.

Lokacija najvećeg Titana je također pogodna. Trči u orbiti poluprečnika 1.221.870 km brzinom od 5,57 km/s i izvan je Saturnovih prstenova. Orbita ovog nebeskog tijela ima gotovo kružni oblik i nalazi se u istoj ravni kao i Saturnov ekvator. Titanov orbitalni period oko njegove matične planete je skoro 16 dana. Štaviše, u ovom aspektu, Titan je identičan našem Mesecu, koji rotira oko svoje ose sinhrono sa svojim vlasnikom. Satelit je uvijek jednom stranom okrenut prema matičnoj planeti. Orbitalne karakteristike najvećeg Saturnovog mjeseca osiguravaju da se na njemu mijenjaju godišnja doba, ali zbog velike udaljenosti ovog sistema od Sunca, godišnja doba na Titanu su prilično duga. Posljednja ljetna sezona na Titanu završena je 2009. godine.

Po svojoj veličini i masi sličan je druga dva najveća satelita Sunčevog sistema - Ganimedu i Kalistu. Tako velike veličine ukazuju na planetarnu teoriju o poreklu ovih nebeskih tela. To potvrđuje i površina satelita, na kojoj postoje tragovi aktivne vulkanske aktivnosti, što je karakteristično za zemaljske planete.

Prvi put je dobijena fotografija površine Saturnovog satelita pomoću sonde Huygens, koja je 14. januara 2005. godine bezbedno sletela na površinu ovog nebeskog objekta. Već brz pogled na fotografije dao je sve razloge za vjerovanje da se pred zemljanima otvara novi misteriozni svijet, koji živi svojim kosmičkim životom. Ovo nije Mjesec, beživotan i napušten. Ovo je svijet vulkana i metanskih jezera. Vjeruje se da se ispod površine nalazi ogroman okean, koji se vjerovatno sastoji od tekućeg amonijaka ili vode.

Huygens landing

Istorija otkrića Titana

Galileo je prvi pogodio postojanje Saturnovih satelita. Bez tehničke mogućnosti za promatranje tako udaljenih objekata, Galileo je predvidio njihovo postojanje. Samo je Hajgens, koji je već imao moćan teleskop sposoban da uveća objekte 50 puta, počeo da istražuje Saturn. On je bio taj koji je uspio otkriti tako veliko nebesko tijelo koje se okreće oko prstenastog plinovitog diva. Ovaj događaj se zbio 1655. godine.

Međutim, ime novog nebeskog tijela moralo je pričekati. U početku su se naučnici složili da nazovu otkriveno nebesko tijelo u čast njegovog otkrića. Nakon što je italijanski Cassini otkrio druge satelite gasnog giganta, dogovorili su se da broje nova nebeska tijela Saturnovog sistema.

Ova ideja nije nastavljena, jer su naknadno otkriveni drugi objekti u blizini Saturna.

Oznaku koju danas koristimo predložio je Englez John Herschel. Dogovoreno je da najveći sateliti nose mitološka imena. Zahvaljujući svojoj veličini, Titan je došao na prvo mjesto na ovoj listi. Preostalih sedam velikih satelita Saturna dobilo je imena u skladu s imenima titana.

Atmosfera Titana i njegove karakteristike

Među nebeskim telima Sunčevog sistema, Titan ima možda najzanimljiviji vazdušni omotač. Atmosfera satelita se pokazala kao gust sloj oblaka, koji je dugo vremena sprečavao vizuelni pristup samoj površini nebeskog tijela. Gustoća vazdušno-gasnog sloja je tolika da je atmosferski pritisak na površini Titana 1,6 puta veći od kopnenih parametara. U poređenju sa Zemljinim vazdušnim omotačem, atmosfera na Titanu ima značajnu debljinu.

Glavna komponenta atmosfere titanijuma je azot, čiji udeo iznosi 98,4%. Otprilike 1,6% dolazi od argona i metana, koji se uglavnom nalaze u gornjim slojevima vazdušnog omotača. Uz pomoć svemirskih sondi, u atmosferi su otkrivena i druga plinovita jedinjenja:

• acetilen;
• metil acetilen;
• diacetilen;
• etan;
• propan;
• ugljen-dioksid.

Cijanid, helijum i ugljen monoksid prisutni su u malim količinama. U atmosferi Titana nije otkriven slobodni kiseonik.

Uprkos tako velikoj gustoći vazdušno-gasnog omotača satelita, odsustvo jakog magnetnog polja odražava se na stanje površinskih slojeva atmosfere. Gornji slojevi atmosfere izloženi su sunčevom vjetru i kosmičkom zračenju. Azot (N) reaguje pod uticajem ovih faktora, formirajući niz zanimljivih jedinjenja koja sadrže azot. Većina nekih spojeva se taloži na površini satelita, dajući joj blago narandžastu nijansu. Zanimljiva je i priča sa metanom. Njegov sastav u atmosferi Titana je stabilan, iako je zbog spoljašnjih uticaja ovaj laki gas mogao davno ispari.

Gledajući sloj po sloj atmosfere satelita, možete uočiti zanimljiv detalj. Zračna školjka na Titanu je rastegnuta u visinu i jasno podijeljena na dva sloja - blizu površine i na velikoj visini. Troposfera počinje na visini od 35 km. a završava se tropopauzom na visinama od 50 km. Stalno su niske temperature od -170⁰ C. Dalje, sa visinom, temperatura pada na -120 stepeni Celzijusa. Titanova jonosfera počinje na visini od 1000-1200 km.

Pretpostavlja se da je ovakav sastav Titanove atmosfere posljedica njegove aktivne vulkanske prošlosti. Vazdušni slojevi zasićeni parama amonijaka, pod uticajem kosmičkog ultraljubičastog zračenja, razgrađuju se na azot i vodonik i druge komponente posledica su fizičko-hemijskih reakcija. Budući da je bio teži, dušik je potonuo i postao glavna komponenta atmosfere titana. Vodik je, zbog slabih gravitacionih sila satelita, ispario u svemir.

Slojevi atmosfere Titana i interakcija njegovog hemijskog sastava sa magnetnim poljem nebeskog tela doprinose činjenici da satelit ima svoju klimu. Godišnja doba na Titanu se mijenjaju kao godišnja doba na Zemlji. U vrijeme kada je jedna strana satelita okrenuta prema Suncu, Titan uranja u ljeto. Oluje i uragani bjesne u njegovoj atmosferi. Slojevi zraka zagrijani sunčevom svjetlošću su u stalnoj konvekciji, stvarajući jake vjetrove i značajna kretanja oblačnih masa. Na visinama od 30 km brzine vjetra dostižu 30 m/s. Što je veći, to je turbulencija vazdušnih masa intenzivnija i snažnija. Za razliku od Zemlje, oblačne mase na Titanu su koncentrisane u polarnim regionima.

Koncentracija metana u gornjoj atmosferi objašnjava povećanje temperature na površini satelita zbog efekta staklene bašte. Međutim, prisustvo organskih molekula u zračnim masama omogućava ultraljubičastom svjetlu da slobodno prodire u oba smjera, hladeći površinski sloj titanijumske kore. Temperatura površine je -180⁰S. Razlika između temperatura na polovima i na ekvatoru je neznatna - samo 3 stepena.

Visok pritisak i niske temperature uzrokuju da molekule vode u atmosferi satelita potpuno ispare (smrznu).

Struktura satelita: od vanjske ljuske do jezgre

Pretpostavke i pretpostavke o strukturi tako velikog nebeskog tijela uglavnom su se zasnivale na podacima iz zemaljskih optičkih opservacija. Gusta atmosfera Titana nagnala je naučnike ka hipotezi da je gasni sastav satelita sličan sastavu matične planete. Međutim, nakon letova svemirskih sondi Pioneer 11 i Voyager 2 postalo je jasno da je riječ o nebeskom tijelu čija je struktura čvrsta i stabilna.

Danas se vjeruje da Titan ima koru sličnu Zemljinoj. Prečnik jezgra je približno 3400 km, što je više od polovine prečnika nebeskog tela. Između jezgre i kore nalazi se sloj leda koji se razlikuje po sastavu. Vjerovatno je da se na određenim dubinama led pretvara u tečnu strukturu. Poređenje slika snimljenih sa svemirske letjelice Cassini s razlikom od dvije godine pokazalo je prisustvo pomaka površinskog sloja satelita. Ova informacija dala je razlog naučnicima da vjeruju da površina satelita počiva na sloju tekućine, koji se sastoji od vode i otopljenog amonijaka. Pomicanje kore je uzrokovano interakcijom gravitacijskih sila i atmosferske cirkulacije.

Titanov sastav je mješavina leda i silikatnih stijena u jednakim omjerima, što je vrlo slično unutrašnjoj strukturi Ganimeda i Tritona. Međutim, zbog prisutnosti guste zračne ljuske, struktura satelita ima svoje razlike i specifičnosti.

Glavne karakteristike udaljenog satelita

Samo prisustvo atmosfere Titana čini ga jedinstvenim i zanimljivim za dalje proučavanje. Druga stvar je da je glavni vrhunac udaljenog satelita Saturna prisustvo velikih količina tečnosti na njemu. Ovu propalu planetu karakteriziraju jezera i mora u kojima umjesto vode prskaju valovi metana i etana. Satelit ima nakupine svemirskog leda na svojoj površini, koji svoje porijeklo duguje vodi i amonijaku.

Dokazi o postojanju tečne materije na površini Titana došli su iz fotografija ogromnog bazena, površine veće od veličine Kaspijskog mora. Ogromno more tečnih ugljovodonika naziva se Krakenovo more. Po svom sastavu predstavlja ogroman prirodni rezervoar tečnih gasova: etana, propana i metana. Još jedna velika akumulacija tečnosti na Titanu je Ligejsko more. Većina jezera je koncentrisana na sjevernoj hemisferi Titana, što uvelike povećava reflektivnost udaljenog nebeskog tijela. Nakon misije Cassini, postalo je jasno da je površina 30-40% prekrivena tečnom materijom prikupljenom u prirodnim morima i jezerima.

Tako ogromna količina metana i etana, koji su u smrznutom stanju, doprinosi razvoju određenih oblika života. Ne, to neće biti poznati zemaljski organizmi, ali u takvim uslovima živi organizmi na Titanu mogu postojati. Na satelitu ima dovoljno komponenti i hemikalija za formiranje organizama i njihovo kasnije postojanje.

Vremenski okvir modernog istraživanja Titana

Sve je počelo skromnom misijom američke sonde Pioneer 11, koja je 1979. uspjela naučnicima pružiti prve snimke udaljenog satelita. Dugo vremena, informacije dobijene od Pioneer odbora nisu bile od interesa za astrofizičare. Napredak u proučavanju periferije Saturna uslijedio je nakon posjeta Voyagera ovom području Sunčevog sistema, koji su pružili detaljnije slike satelita snimljene sa udaljenosti od 5.000 km. Naučnici su dobili preciznije podatke o veličini ovog diva, a potvrđena je i verzija o postojanju guste atmosfere satelita.

Let Pionira

Infracrvene slike koje je napravio svemirski teleskop Hubble pružile su naučnicima informacije o sastavu atmosfere satelita. Po prvi put su na planetarnom disku identificirana svijetla i tamna područja, čija je priroda ostala nepoznata. Po prvi put se rodila teorija da je površina Titana na nekim mjestima prekrivena ledom, što povećava reflektivnost nebeskog tijela.

Uspjeh na polju istraživanja došao je s informacijama dobijenim od automatske međuplanetarne stanice Cassini. Pokrenuta 1997. godine, misija Cassini je sveukupni razvoj ESA-e u NASA-i. Saturn je postao glavni fokus istraživanja, ali njegovi sateliti nisu prošli nezapaženo. Dakle, za proučavanje Titana, program leta je uključivao fazu spuštanja sonde Huygens na površinu Saturnovog satelita. Ovaj uređaj, nastao trudom stručnjaka NASA-e i italijanske svemirske agencije, čiji je tim odlučio da proslavi godišnjicu svog slavnog sunarodnika Giovannija Cassinija, trebalo je da se spusti na površinu Titana.

Cassini u orbiti Saturna

Cassini je nastavio svoj rad u blizini Saturna 4 godine. Za to vrijeme letjelica je dvadeset puta letjela u blizini Titana, neprestano primajući nove podatke o satelitu i njegovom ponašanju. Samo jedno spuštanje sonde Hajgens na Titan, koje se dogodilo 14. marta 2007. godine, smatra se velikim uspehom čitave misije. Uprkos tome, s obzirom na tehničke mogućnosti stanice Cassini i njen veliki potencijal, odlučeno je da se nastavi istraživanje Saturna i njegovih mjeseca do 2017. godine.

Let Cassinija i Hajgensovo sletanje pružili su naučnicima sveobuhvatne informacije o tome šta je Titan zapravo. Fotografije i video snimci površine Saturnovog mjeseca pokazali su da su gornji slojevi kore mješavina prljavštine i plinovitog leda. Glavni fragmenti tla su kamenje i šljunak. Titanov pejzaž je izmjena neravnih visoravni i nizina. Prilikom sletanja napravljene su fotografije pejzaža na kojima su jasno označena riječna korita i obale.

Fotografija Titana iz Huygensa

Titan danas i sutra

Nije poznato kako će se završiti dalje proučavanje najvećeg satelita. Očekuje se da će uslovi stvoreni u zemaljskim laboratorijama, slični onima koji postoje na Titanu, rasvijetliti mogućnost postojanja životnih oblika. Letovi svemirskih sondi u ovu oblast svemira još nisu planirani. Dobijene informacije su dovoljne za simulaciju Titana u zemaljskim uslovima. Vrijeme će pokazati koliko će ove studije biti korisne. Ostaje nam samo čekati i nadati se da će Titan otkriti svoje tajne u budućnosti, dajući nadu u njegov razvoj.