Mistä planeetta titaani on tehty. Kaukaisen satelliitin pääominaisuudet. Saturnuksen kuun Titanin havainnointi

Saturnuksen kuu on Titan, maapallon kaltaisin taivaankappale. Viime aikoina tiedemiehet ovat saaneet kuvan, jossa ensimmäistä kertaa nestemäisessä tilassa oleva aine löydettiin Maan ulkopuolelta. Lisäksi Titanista löydettiin Maan ilmakehän kaltainen ilmakehä. Titaniin on jo aiemmin liitetty korkean profiilin tieteellisiä löytöjä, esimerkiksi vuonna 2008 Titanista löydettiin maanalainen valtameri. Ehkä Titanista, ei Marsista, tulee tuleva kotimme.

Titan on aurinkokunnan toiseksi suurin kuu Ganymeden jälkeen. Titan sisältää 95% Saturnuksen kaikkien kuuiden massasta. Titanin painovoima on noin seitsemäsosa Maan painovoimasta. Titan on aurinkokunnan ainoa kuu, jolla on tiheä ilmakehä, ja ainoa kuu, jonka pintaa on lähes mahdoton nähdä paksun pilvikerroksen vuoksi. Pinnalla oleva paine on 1,6 kertaa korkeampi kuin maapallon ilmakehän paine. Lämpötila - miinus 170-180 °C


Titanissa on meret, järvet ja joet, jotka on valmistettu metaanista ja etaanista, sekä jäästä tehtyjä vuoria. Todennäköisesti noin 3400 km halkaisijaltaan olevan kiviytimen ympärillä on useita jääkerroksia, joissa on erilainen kiteytys ja mahdollisesti nestekerros. Useat tutkijat ovat esittäneet hypoteesin maailmanlaajuisen maanalaisen valtameren olemassaolosta. Cassini-kuvien vertailu vuodelta 2005 ja 2007 osoitti, että maiseman yksityiskohdat siirtyivät noin 30 kilometriä. Koska Titan on aina käännetty toiselta puolelta Saturnukseen, tällainen siirtymä voidaan selittää sillä, että jäinen kuori on erotettu satelliitin päämassasta globaalilla nestekerroksella. Kuoren liike voi aiheuttaa ilmakehän kierron, joka pyörii yhteen suuntaan (länestä itään) ja vetää kuoren mukanaan. Jos kuoren liike osoittautuu epätasaiseksi, tämä vahvistaa hypoteesin valtameren olemassaolosta. Oletettavasti se koostuu vedestä, johon on liuennut ammoniakkia.


Tämän teorian vahvisti Cassini-avaruusaluksella heinäkuun puolivälissä 2009 otettu kuva auringonvalosta, joka heijastuu Titanin pinnalta. Kuva esiteltiin julkisesti vasta joulukuussa 2009 American Geophysical Societyn vuosikokouksessa San Franciscossa.

Sen jälkeen tutkijoiden täytyi viettää paljon aikaa todistaakseen, että havaittu kirkas piste ei ole muuta kuin auringon heijastus järven pinnalla, eikä tulivuorenpurkaus tai salama. Lisäanalyysin tuloksena tutkijat pystyivät selvittämään, että havaittu häikäisy kuului Krakeninmeren valtavaan hiilivetyaltaaseen, jonka pinta-ala on 400 tuhatta neliökilometriä, mikä on suurempi kuin Maan suurin järvi - Kaspianmeri. Cassinin tietojen ja tietokonelaskelmien mukaan järvien nesteen koostumus on seuraava: etaani (76-79 %). Toisella sijalla on propaani (7-8%), kolmannella metaani (5-10%). Lisäksi järvet sisältävät 2-3 % vetysyanidia ja noin 1 % buteenia, butaania ja asetyleeniä. Muiden hypoteesien mukaan pääkomponentit ovat etaani ja metaani.

Nestemäisten hiilivetyjärvien esiintyminen Titanin pinnalla ei ole ollut epäselvä, koska Cassini löysi merkit valtavista nestemäisistä järvistä tutkiessaan Titanin pintaa radioaaltojen avulla. Tiedemiehet onnistuivat näiden epäsuorien tietojen perusteella jopa todistamaan globaalien jäätiköiden ja sulamisjaksojen esiintymisen Titanilla, mutta toistaiseksi tähtitieteilijät eivät ole kyenneet murtautumaan Titanin tiheän hiilivetyilmakehän läpi vangitakseen näitä järviä. Ensimmäistä kertaa Cassinin kanssa työskentelevä tutkijaryhmä onnistui tähän vasta nyt, kun Titanin pohjoisella pallonpuoliskolla, jonne suurin osa järvistä on keskittynyt, talvi on päättynyt ja sen pintaa on alkanut jälleen valaista säteet. Auringon.


"On hämmästyttävää, kuinka paljon Titanin pinta muistuttaa Maata", Pasadenalainen planetaarigeologi Rosalie Lopez sanoi elokuussa tutkittuaan Titanin pintaa yksityiskohtaisesti.


Titanilla on ilmakehä, mikä tekee siitä myös maan kaltaisen. Titanin ilmakehä on noin 400 kilometriä paksu ja sisältää useita hiilivetysumukerroksia, mikä tekee Titanista ainoan satelliitin aurinkokunnassa, jonka pintaa ei voida tarkkailla kaukoputkella. Sumu on vastuussa myös aurinkokunnan ainutlaatuisesta kasvihuoneilmiöstä. Ilmakehässä on 98,6 % typpeä, ja pintakerroksen läheisyydessä sen pitoisuus laskee 95 %:iin. Siten Titan ja Maa ovat ainoat kappaleet aurinkokunnassa, joissa on tiheä ilmakehä ja hallitseva typpipitoisuus. Kaaviossa näkyy Titanin rakenne. Aiheen jatkoksi suosittelen lukemaan Mars-matkasta ja Elon Muskin Space X -projektista, jonka tarkoituksena on tehdä elämästä Marsissa totta.

Titan saa hyvin vähän aurinkoenergiaa varmistaakseen ilmakehän prosessien dynamiikan. On todennäköistä, että Saturnuksen voimakkaat vuorovesivaikutukset tarjoavat energiaa liikkuville ilmakehän massoille, 400 kertaa voimakkaammin kuin Kuun aiheuttamat vuorovedet maan päällä. Titanilla laajalle levinneiden dyynien leveyssuunnan sijainti puhuu oletuksen tuulten vuoroveden luonteesta. Titanin pinta matalilla leveysasteilla jaettiin useisiin kirkkaisiin ja tummiin alueisiin, joilla oli selkeät rajat. Päiväntasaajan lähellä johtavalla pallonpuoliskolla on Australian kokoinen kirkas alue (näkyy myös Hubblen valokuvissa), joka on vuorijono. Sen nimi oli Xanadu.

Kolme näkymää Titanille, Saturnuksen kuulle Cassini-avaruusaluksella. Vasen: Luonnollisissa väreissä, luotu kuvista, jotka on otettu kolmella punaiselle, vihreälle ja violetille valolle herkällä suodattimella. niin Titaani näyttää ihmissilmään. Keskusta: Lähi-infrapunakuva, joka näyttää pinnan. Oikealla: yhden näkyvän kuvan ja kahden infrapunakuvan väärä väriyhdistelmä. Vihreät alueet ilmestyvät, missä Cassini näki pinnan; punainen edustaa alueita, jotka sijaitsevat Titanin stratosfäärissä. Vastaanotettu 16. huhtikuuta 2005 etäisyyksillä 168 200 - 173 000 km. Lähde: NASA/JPL.

Kuva Titanista Voyager 2:sta, otettu 23. elokuuta 1981, 2,3 miljoonan kilometrin etäisyydeltä. Eteläinen pallonpuolisko näyttää vaaleammalta, päiväntasaajalla on selkeä nauha ja pohjoisnavalla tumma kaulus. Kaikki nämä nauhat liittyvät pilvien kiertoon Titanin ilmakehässä. Lähde: NASA/JPL.

Maan ja Titanin kokovertailu

.

Tämä on aurinkokunnan toiseksi suurin kuu sen jälkeen. Titaani on kooltaan suurempi kuin Merkurius, mutta massaltaan alle puolet. Se on aurinkokunnan ainoa kuu, jolla on tiheä ilmakehä. Se on 10 kertaa voimakkaampi kuin Maa, ja sen pintapaine on 60 % suurempi. Ennen kuin Cassini-avaruusalus saapui Saturnuksen kiertoradalle vuonna 2004, Titanin pinnasta tiedettiin vähän, koska sen ilmakehässä oli oranssi sumu.

Titanin löytäminen ja nimeäminen

Hollantilainen tiedemies Christian Huygens löysi Titanin 25. maaliskuuta 1655, ja se oli ensimmäinen kaukoputkella löydetty kuu sitten neljän Galilean satelliitin. Huygens kutsui häntä yksinkertaisesti Saturnuksen kuu. Hän ei kuitenkaan sen ajan tavan mukaisesti ilmoittanut löydöstään. Sen sijaan hän naamioi uutiset anagrammiksi. Samaan aikaan käyttämällä runoilija Ovidiuksen säettä "Admovere Oculis Distantia Sidera Nostris". Hän syövytti ne Huygensin käyttämän kaukoputken objektiivin reunaan. Dekoodattu ja käännetty anagrammi kuuluu: "Kuu kiertää Saturnuksen 16 päivän ja 4 tunnin välein." Tämä arvo on hyvin lähellä Titanin kiertoradan nykyistä arviota.

Tiedemies John Herschel ehdotti kuun nimeämistä "Titaniksi" vuoden 1847 julkaisussaan "The Results of Astronomical Observations Made at the Cape of Good Hope". Kreikkalaisessa mytologiassa titaanit olivat Kronoksen, roomalaisen Saturnuksen kreikkalaisen vastineen, sisaruksia. Samassa julkaisussa Herschel nimesi kuusi muuta Saturnuksen kuuta.

Titanin tunnelma

Ilmapiirin mahdollisuudesta Titanin ympärillä keskusteltiin ensimmäisen kerran vuonna 1903. Sitten espanjalainen tähtitieteilijä Jose Comas Sola huomasi, että Titanin kiekko näyttää kirkkaammalta keskeltään kuin reunoistaan. Ilmakehän olemassaolon vahvisti vuonna 1944 Gerard Kuiper Chicagon yliopistosta. Hän määritti metaanin esiintymisen Titanin spektrissä.

Lisähavainnot, jotka tehtiin erityisesti käyttämällä Voyager-luotaimia, jotka lensivät näiden osien yli vuosina 1980 ja 1981, ja myöhemmin Cassini-Huygens-luotainta, osoittivat, että Titanin ilmakehä koostuu 98,4 % typestä ja 1,6 % metaanista sekä pieniä määriä muita kaasuja, mukaan lukien erilaiset hiilivedyt (kuten etaani, diasetyleeni, metyyliasetyleeni, syaaniasetyleeni, asetyleeni ja propaani), argon, hiilidioksidi, hiilimonoksidi, syaani, syaanivetysyanidi ja helium. Lisäksi Titan on aurinkokunnan ainoa, jolla on tiheä ilmakehä, jossa on runsaasti typpeä.

Hiilivetyjen uskotaan muodostuvan Titanin yläilmakehässä ultraviolettivalon ja kosmisten säteiden aiheuttamien metaanin hajoamisreaktioiden seurauksena. Tämä orgaaninen fotokemia luo oranssin samean, tiheimmän noin 300 kilometrin (200 mailin) ​​kohdalla, joka peittää pinnan näkyvillä aallonpituuksilla ja heijastaa myös huomattavan määrän infrapunasäteilyä avaruuteen, mikä johtaa "kasvihuoneilmiön vastaiseen ilmiöön".

Kylmä maailma

Titaani on yksi kahdesta tunnetusta taivaankappaleesta (toinen on Pluto), joiden pintalämpötila on alhaisempi (noin 10 K) kuin se olisi ilman ilmakehää. Titanin ilmakehässä on laaja valikoima orgaanisia materiaaleja. Tämä on yksi syistä, miksi astrobiologit ovat kiinnostuneita Titanista.

Titanin pinnalla päivällä oleva ihminen kokisi vain tuhannesosan Maan pinnalla saatavilla olevasta päivänvalon kirkkaudesta. Tämä vertailu ei ota huomioon vain ilmakehän paksuutta, vaan myös Titanin suuremman etäisyyden Auringosta. Titanin pinnan valon taso on kuitenkin 350 kertaa kirkkaampi kuin maan valon kirkkaus täysikuun aikana.

Titanin ilmakehän metaanin määrää on jatkuvasti vähennettävä. Siksi pinnalla täytyy olla jokin mekanismi, joka täydentää sitä. Yksi selitys on, että Titanilla on aktiivisia tulivuoria, jotka lähettävät metaania.

Titanin pinta

Ennen Cassini-Huygens-luotaimen saapumista kesäkuussa 2004 Hubble-avaruusteleskoopin infrapunahavainnot tarjosivat kartan Titanin kirkkaista ja tummista alueista, mutta näiden piirteiden luonne jäi epäselväksi. Oletettiin, että valtameret tai nestemäisen etaanin järvet voisivat peittää suurimman osan kuun pinnasta ja että nestemäinen metaani voisi pudota tänne sateena. Toisen mallin mukaan Hubblen näkemät kirkkaat alueet voisivat olla vesijäätä. Ne sijaitsevat alangoilla, ja niitä peittävät kiinteät ja nestemäiset orgaaniset molekyylit.

Yksityiskohtaisempi ja tarkempi kuva Titanista on alkanut syntyä AMS Cassini-Huygensin lähettämien kuvien ja muiden tietojen ansiosta. Ensimmäisellä Titanin ohilennolla Cassini osoitti metaanipilviä ja jättimäisen törmäyskraatterin. Näkyvin piirre oli kirkas alue kumpupilven muodossa lähellä etelänavaa. Sen leveys on noin 450 kilometriä ja korkeus noin 15 kilometriä. Avaruusaluksen mittaukset ovat osoittaneet, että pilvet koostuvat todennäköisesti hiilivedyistä ja voivat liittyä pinnan ominaisuuksiin. Cassini osoitti, että jotkut pinnan kirkkauden muutokset olivat pyöreitä, kun taas toiset olivat lineaarisia. Päällä etelänapa useita samankeskisiä esineitä on myös löydetty.

Missio Cassini-Huygens

Yhdeksän kuvan mosaiikki, joka on otettu Cassinin lentäessä Titanin ohi 26. lokakuuta 2004, on antanut tähtitieteilijöille yhden yksityiskohtaisimmista näkymistä koko kuun levystä. Titanin pinnan piirteet ovat kirkkaimmat levyn keskellä, jossa luotain oli vähiten ilmakehän alla. Näkyviä kraattereita ei ole löydetty, mikä viittaa siihen, että kuussa on todennäköisesti nuori pinta, joka uusiutuu jatkuvasti. Tähtitieteilijät ovat edelleen epävarmoja, johtuvatko Titanin pinnan kuviot tulivuorenpurkauksista. Tai ne ovat peräisin kivien siirtymisestä tuulen, pölyn tai jopa nestemäisten hiilivetyjokien vaikutuksesta.

Tammikuun 14. päivänä 2005 Huygens-luotain onnistui laskuvarjolla ja laskeutui Titanin pinnalle palauttaen upeita kuvia sekä laskeutumisen aikana että pinnalta.

Satelliitin nimi: Titaani;

Halkaisija: 5152 km;

Alue: 83 000 000 km²;

Tilavuus: 715,66 × 10 8 km³;

Paino: 1,35×1023 kg;

Tiheys olla: 1880 kg/m³;

Kiertoaika: 15,95 päivää;

Kiertojakso: 15,95 päivää;

Etäisyys Saturnuksesta: 1 161 600 km;

Ratanopeus: 5,57 km/s;

päiväntasaajan pituus: 16 177 km;

Orbitaalin kaltevuus: 0,35°;

Accel. vapaa pudotus: 1,35 m/s²;

Titaani- Saturnuksen suurin satelliitti sekä aurinkokunnan toiseksi suurin satelliitti. Pitkään uskottiin, että Titan on aurinkokunnan suurin kuu. Nykyaikaisesta tutkimuksesta lähtien tiedemiehet ovat kiinnittäneet huomiota Jupiterin kuun Ganymeden kokoon, jonka säde (2634 km) on 58 km suurempi kuin Titanin (2576 km). Saturnuksen satelliitti ei ole vain suurempi kuin muut kuut, vaan jopa jotkut planeetat. Esimerkiksi ensimmäisen planeetan säde Auringosta Merkurius on 2440 km, mikä on 136 km pienempi kuin Titanin säde, ja aurinkokunnan viimeinen planeetta on Pluto, tilavuudeltaan 10 vähemmän kuin satelliitin. Titaanin koko planeetoista se on lähellä Marsia (säde 3390 km), ja niiden tilavuudet ovat suhteessa 1:2,28 (Marsin hyväksi). Lisäksi Titan on tihein kappale Saturnuksen kuista. Ja suurimman kuun massa on suurempi kuin muiden Saturnuksen satelliittien massa yhteensä. Titaanin osuus Saturnuksen kaikkien kuuiden massasta on yli 95 prosenttia. Tämä on vähän kuin Auringon massan suhde kaikkiin muihin aurinkokunnan kappaleisiin. Missä tähden massa on yli 99 % koko aurinkokunnan massasta. Tiheys ja massa Titaani 1880 kg / m³ ja 1,35 × 10 23 kg on samanlainen kuin Jupiterin satelliitit - Ganymede (1936 kg / m³, 1,48 × 10 23 kg) ja Callisto (1834 kg / m³, 1,08 × 10 23 kg).
Titan on Saturnuksen 22. kuu. Sen kiertorata on kauempana kuin Dione, Tethys ja Enceladus, mutta lähes kolme kertaa lähempänä kuin Iapetuksen. Titan sijaitsee Saturnuksen renkaiden ulkopuolella 1 221 900 km:n etäisyydellä planeetan keskustasta ja vähintään 1 161 600 km:n etäisyydellä Saturnuksen ilmakehän uloimmista kerroksista. Satelliitti tekee täydellisen vallankumouksen lähes 16 Maan vuorokaudessa tai pikemminkin 15 päivässä 22 tunnissa ja 41 minuutissa keskinopeudella 5,57 km/s. Tämä on 5,5 kertaa nopeampi kuin Kuun pyöriminen Maan ympäri. Kuten Kuu ja monet muut aurinkokunnan planeettasatelliitit, Titanilla on synkroninen kierto planeettaan nähden, mikä johtuu vuorovesivoimien vaikutuksesta. Tämä tarkoittaa, että pyörimisjaksot akselinsa ympäri ja kierros Saturnuksen ympäri ovat samat ja satelliitti kääntyy aina samalla puolelta planeettaa kohti. Titanilla, kuten maan päällä, vuodenajat vaihtuvat, koska Saturnuksen pyörimisakseli on kallistettu suhteessa päiväntasaajaan 26,73 °. Siitä huolimatta planeetta on niin kaukana Auringosta (1,43 miljardia km), että tällaiset ilmastolliset vuodenajat kestävät kukin 7,5 vuotta. Eli talvi, kevät, kesä ja syksy Saturnuksella ja sen satelliiteilla, mukaan lukien Titan, vuorottelevat 30 vuoden välein - juuri sen verran aikaa tarvitaan Saturian järjestelmä kietoutua kokonaan auringon ympärille.

Titan, kuten kaikki muutkin aurinkokunnan suuret satelliitit, löydettiin keskiajalla. Vaikka tuon ajan optiikat ja kaukoputket olivat paljon huonompia kuin nykyiset, tähtitieteilijä kuitenkin 25. maaliskuuta 1655 Christian Huygens onnistui havaitsemaan Saturnuksen vieressä kirkkaan kehon, joka, kuten hän totesi, ilmestyy 16 päivän välein samaan paikkaan Saturnuksen kiekolla ja kiertyy siksi planeetan ympärille. Neljän tällaisen kierroksen jälkeen, kesäkuussa 1655, kun Saturnuksen renkailla oli alhainen kaltevuus Maahan nähden eivätkä ne häirinneet havainnointia, Huygens oli lopulta vakuuttunut löytäneensä Saturnuksen satelliitin. Tämä oli toinen satelliitin löytö kaukoputken keksimisen jälkeen, 45 vuotta löydön jälkeen. Galileo Jupiterin neljä suurinta kuuta. Lähes kahteen vuosisataan satelliitilla ei ollut erityistä nimeä. Titanin todellisen nimen ehdotti englantilainen tähtitieteilijä ja fyysikko John Herschel vuonna 1847 Kronoksen veljen Titanin kunniaksi.

Titanin koko (vasemmalla alhaalla) verrattuna Kuuhun (vasen yläkulma) ja Maahan (oikealla).

Titan on 15 kertaa pienempi kuin Maa ja 3,3 kertaa suurempi kuin Kuu

Ilmapiiri ja ilmapiiri

Titan on aurinkokunnan ainoa satelliitti, jolla on melko tiheä ja paksu ilmakehä. Se päättyy noin 400 kilometrin korkeuteen satelliitin pinnasta, mikä on 4,7 kertaa korkeampi kuin Maan ilmakehä (ehdollinen raja Maan ilmakuoren ja avaruuden välillä otetaan Karman linja 85 km:n korkeudessa maan pinnasta). Titanin ilmakehän keskimääräinen massa on 4,8 × 10 20 kg, mikä on lähes 100 kertaa raskaampaa kuin Maan ilma (5,2 × 10 18 kg). Heikosta painovoimasta johtuen satelliitin vapaan pudotuksen kiihtyvyys on kuitenkin vain 1,35 m/s² - 7,3 kertaa heikompi kuin Maan painovoima, ja siksi paineen laskiessa Titanin pinnalla se nousee vain 146,7 kPa:iin (vain 1,5). kertaa Maan ilmakehä). Titanin ilmakehä on hyvin samanlainen kuin Maan. Sen alemmat kerrokset on myös jaettu troposfääri ja stratosfääri. Troposfäärissä lämpötila laskee korkeuden myötä -179 ° C:sta pinnalla -203 ° C:een 35 km:n korkeudessa (Maan päällä troposfääri päättyy 10-12 km:n korkeuteen). Laaja tropopaussi ulottuu 50 kilometrin korkeuteen, jossa lämpötila pysyy lähes vakiona. Ja sitten lämpötila alkaa nousta ohittaen stratosfäärin ja mesosfäärin - noin 150 km pinnasta. SISÄÄN ionosfääri 400-500 km korkeudessa lämpötila nousee maksimimerkkiin - noin -120-130 ° C.

Titanin ilmakuori koostuu lähes kokonaan 98,4 % typestä, loput 1,6 % on metaania ja argonia, jotka vallitsevat pääasiassa yläilmakehässä. Myös tässä satelliitti on samanlainen meidän planeettamme, koska Titan ja Maa ovat aurinkokunnan ainoat kappaleet, joiden ilmakehät ovat pääosin typpeä (Maan pinnalla typen pitoisuus on 78,1 %). Titaanilla ei ole merkittävää magneettikenttä Siksi ilmakuoren ylemmät kerrokset ovat voimakkaasti alttiina auringon tuulelle ja kosmiselle säteilylle. SISÄÄN yläilmakehän, ultraviolettiauringon säteilyn vaikutuksesta metaani ja typpi muodostavat monimutkaisia ​​hiilivetyyhdisteitä. Jotkut niistä sisältävät vähintään 7 hiiliatomia. Jos se laskee titaanin pinta ja katso ylös, taivas on oranssi, koska ilmakehän tiheät kerrokset ovat melko haluttomia päästämään auringonsäteitä ulos. Orgaaniset yhdisteet, mukaan lukien typpiatomit ilmakehän ylemmissä kerroksissa, voivat myös muodostaa tällaisen ilman värin.

Maan ja Titanin ilmakehän vertailu. Molempien ruumiiden ilma on enimmäkseen

koostuu typestä: titaani - 94,8%, maa - 78,1%. Lisäksi keskikerroksissa

Titanin troposfäärissä 8-10 km korkeudessa sisältää noin 40 % metaania, joka

paineen alaisena se tiivistyy metaanipilviksi. Sitten pintaan

sataa nestemäisestä metaanista, kuten maan päällä - vedestä

Kuva Titanista Cassini-avaruusaluksesta. Tunnelma satelliitti niin

tiheä ja läpinäkymätön, joten pintaa on mahdoton nähdä avaruudesta

Mielenkiintoinen aihe keskustelulle Titanista on epäilemättä satelliitti-ilmasto. Keskilämpötila Titanin pinnalla on -180 °C. Tiheästä ja läpinäkymättömästä ilmakehästä johtuen napojen ja päiväntasaajan välinen lämpötilaero on vain 3 astetta. Nämä alhaiset lämpötilat ja korkeat paineet estävät vesijään sulamisen ja jättävät ilmakehän käytännössä vedettömäksi. Pinnalla ilma koostuu lähes kokonaan typestä, ja sen noustessa typpipitoisuus pienenee, kun taas etaanin C 2 H 6 ja metaani CH 4 pitoisuus kasvaa. 8-16 km korkeudessa kaasujen suhteellinen kosteus nousee 100 %:iin ja tiivistyy purkautuneiksi metaani- ja etaanipilvet. Titaanin paine riittää pitämään nämä kaksi elementtiä ei kaasumaisessa tilassa, kuten maan päällä, vaan nestemäisessä tilassa. Ajoittain, kun pilvet keräävät riittävästi kosteutta, Titanin pinnalle putoaa maan sedimentin tapaan etanoli-metaani sateet ja muodostavat kokonaisia ​​jokia, meriä ja jopa valtameriä nestemäisestä "kaasusta". Maaliskuussa 2007 Cassini-laitteisto havaitsi lähellä satelliittia lähellä pohjoisnavaa useita jättiläisjärviä, joista suurin saavuttaa 1000 km:n pituuden ja on pinta-alaltaan verrattavissa Kaspianmeri. Luotaintutkimuksen ja tietokonelaskelmien mukaan tällaiset järvet koostuvat hiilivetyalkuaineista, kuten etaanista C 2 H 6 -79%, metaani CH 4 -10%, propaani C 3 H 8 -7-8%, sekä pienestä syaanivetyä 2-3 % ja noin 1 % butyleeniä. Tällaiset järvet ja meret haihtuvat maan ilmanpaineessa (100 kPa tai 1 atm) muutamassa sekunnissa ja muuttuisivat kaasupilviksi. Jotkut kaasut, kuten propaani ja etaani, jäisivät pohjalle, koska ne ovat ilmaa raskaampia, kun taas metaani nousisi välittömästi ylös ja hajoaisi ilmakehään. Titanilla se on täysin erilainen. Matalat lämpötilat ja paine, joka on 1,5 kertaa korkeampi kuin maapallon, pitävät nämä aineet riittävänä tiheänä nestemäiseen tilaan. Tutkijat eivät sulje pois sitä tosiasiaa, että Saturnuksen kuussa voi hyvinkin olla elämää tällaisissa merissä ja järvissä. Maapallolla elämä syntyi nestemäisen veden vuorovaikutuksen ja toiminnan seurauksena titaani veden sijasta etaani ja metaani voivat toimia hyvin. On selvää, että emme puhu suurista ja edes pienistä eläimistä, vaan mikroskooppisista, yksinkertaisista organismeista. Esimerkiksi bakteerit, jotka absorboivat molekyylivetyä ja syöttävät asetyleeniä ja vapauttavat metaania prosessissa. Kuinka maaeläimet hengittävät happea ja hengittävät ulos hiilidioksidia.
Tuuli satelliitin pinnalla sen nopeus on erittäin heikko, enintään 0,5 m / s, mutta noustessa se kasvaa. Jo 10-30 km korkeudessa tuulet puhaltavat nopeudella 30 m/s ja niiden suunta on sama kuin satelliitin pyörimissuunta. 120 kilometrin korkeudessa pinnasta tuuli muuttuu voimakkaimmiksi pyörremyrskyiksi ja hurrikaaneiksi, joiden nopeus nousee 80-100 metriin sekunnissa.

Taiteilijan näkemys Titanin panoraamasta. Kivien ympäröimä metaanijärvi

vuoristorakenteet on väriltään tummankeltainen tai vaaleanruskea ja harmonisoituu kauniisti

oranssin sävyisellä taivaalla, kuten sinisellä merellä - maan sinisellä ilmakehällä

Ilmakehän kierron ja vuorovaikutuksen pääelementit ovat metaani ja etaani,
joka voi muodostua Titanin suolistoon ja vapautua ilmaan, kun
tulivuoren purkaus. Alemmassa ilmakehässä ne tiivistyvät nesteeksi
ja muodostaa pilviä ja putoaa sitten pintaan metaani- ja etaanisaateina

Pinta ja rakenne

Titanin pinta, kuten useimmat Saturnuksen satelliitit, on jaettu tummiin ja vaaleisiin alueisiin, jotka on erotettu toisistaan ​​selkeällä rajalla. Maan tavoin satelliitin pinta on jaettu maa-alueisiin - maanosiin ja nestemäiseen osaan - valtameriin ja meriin nestemäisistä metaanin ja etaanin "kaasuista". Lähellä päiväntasaajaa kirkkaalla alueella on Titanin suurin maanosa - Xanadu. Tämä on valtava manner, Australian kokoinen, on kukkula, joka koostuu vuoristoista. Manner vuoristot kohoavat yli kilometrin korkeuteen. Niiden rinteillä, kuten maavirroilla, nestemäiset joet virtaavat alas, muodostuen tasaisille pinnoille metaanijärviä. Jotkut herkemmistä kivistä ovat alttiina eroosiolle, ja metaanisateiden ja nestemäisen metaanin rinteitä alas virtaavien purojen seurauksena vuorille muodostuu vähitellen luolia. Titanin tumma alue muodostuu ylemmästä ilmakehästä putoavien hiilivetypölyhiukkasten kerääntymisen vuoksi, jotka huuhtoutuvat pois ylängöiltä peräisin olevien metaanisateiden takia ja jotka tuulet tuovat päiväntasaajalle.

On erittäin vaikea sanoa tarkalleen, mikä Titanin sisäinen rakenne on. Oletettavasti sijaitsee keskustassa kova ydin kivikivistä, 2/3 Titanin säteen koosta (noin 1700 km). Ytimen yläpuolella on vaippa joka koostuu sekä tiheästä vesijäästä että metaanihydraatista. Saturnuksen ja lähellä olevien satelliittien vuorovesivoimien vaikutuksesta satelliitin ydin lämpenee ja sisällä syntyvä energia työntää kuumia kiviä pintaan. Lisäksi, kuten maan päällä, Titanin suolistossa tapahtuu kemiallisten alkuaineiden radioaktiivista hajoamista, mikä toimii lisäenergiana tulivuorenpurkauksissa.

Huhtikuussa 1973 NASAn avaruusalus laukaistiin kohti jättiläisplaneettoja. "Pioneeri-11". Kuusi kuukautta myöhemmin hän teki gravitaatioliikkeen Jupiterin ympäri ja suuntasi edelleen kohti Saturnusta. Syyskuussa 1979 luotain ohitti 354 000 kilometrin säteellä Titanin ulkoilmakehästä. Tämä lähentyminen auttoi tutkijoita päättämään, että pintalämpötilat olivat liian kylmiä elämään. Vuosia myöhemmin Voyager 1 lähestyi satelliittia 5600 km:n etäisyydellä, otti paljon melko laadukkaita kuvia ilmakehästä, määritti satelliitin massan ja koon sekä jotkin rataominaisuudet. 90-luvulla Titanin ilmakehää tutkittiin tarkemmin Hubble-teleskoopin tehokkaalla optiikkalla - erityisesti metaanipilviä. Tutkijat ovat havainneet, että metaanikaasu, kuten vesihöyry, kostutetaan ylemmissä kerroksissa ja muuttuu nesteeksi. Sitten tässä muodossa se putoaa pintaan sateena.

Viimeistä ja merkittävämpää vaihetta Titanin tutkimisessa pidetään planeettojen välisenä tehtävänä avaruusasema "Cassini-Huygens". Se teki ensimmäisen ohilentonsa Titanista 26. lokakuuta 2004 vain 1200 kilometrin etäisyydellä pinnasta. Tältä lähietäisyydeltä luotain vahvisti läsnäolon metaanijoet ja järvet. Kaksi kuukautta myöhemmin, 25. joulukuuta, Huygens erosi uloimmasta luotauksesta ja aloitti neljän sadan kilometrin sukelluksen Titanin ilmakehän läpinäkymättömien kerrosten läpi. Laskeutuminen kesti 2 tuntia ja 28 minuuttia. Tänä aikana koneen laitteet havaitsivat tiheän metaanisumun (pilvikerrokset) 18-19 kilometrin korkeudessa, jossa ilmanpaine oli noin 50 kPa (0,5 atm). Ulkolämpötila oli laskeutumisen alussa -202°C, kun taas Titanin pinnalla noin -180°C. Välttääkseen törmäyksen satelliitin pintaan, laite laskeutui erityisellä laskuvarjolla. Huygensin uppoamista seurannut Space Flight Directorate oli erittäin toiveikas näkevänsä nestemäistä metaania pinnalla. Mutta laitteisto, vastoin toiveita, syöksyi vakaalle pohjalle.

Tulevaisuuden projekti nimeltä "Titan Saturn System Mission". Tämä on ensimmäinen merenkulku historiassa

maan ulkopuolella. Laite surffaa valtameren avaruudessa nesteestä kolmen kuukauden ajan

metaania ja ihailla jättiläismäisen Saturnuksen auringonlaskua renkaineen

Pitkään uskottiin, että sininen planeettamme on ainoa paikka aurinkokunnassa, jossa on edellytykset elämänmuotojen olemassaololle. Todellisuudessa käy ilmi, että lähiavaruus ei ole enää niin eloton. Nykyään voimme turvallisesti sanoa, että maan asukkaiden ulottuvilla on maailmoja, jotka ovat monessa suhteessa samanlaisia ​​kuin kotiplaneettamme. Tämä on todistettu Mielenkiintoisia seikkoja saatu kaasujättiläisten Jupiterin ja Saturnuksen läheisyyttä koskevien tutkimusten tuloksena. Tietenkään ei ole olemassa jokia ja järviä, joilla on kirkas ja puhdas vesi, eikä ruoho viherry loputtomilla tasangoilla, mutta tietyissä olosuhteissa ihmiskunta voisi ryhtyä kehittämään niitä. Yksi tällainen aurinkokunnan esine on Titan, Saturnuksen suurin kuu.

Saturnuksen suurimman satelliitin esitys

Titan nykyään huolestuttaa ja askarruttaa tähtitieteellisen yhteisön mielet, vaikka viime aikoina tarkastelimme tätä taivaankappaletta, kuten muita vastaavia aurinkokunnan esineitä, ilman suurta innostusta. Vain planeettojen välisten avaruusluotainten lentojen ansiosta havaittiin, että tällä taivaankappaleella on nestemäistä ainetta. Osoittautuu, että lähellä meitä on maailma, jossa on meriä ja valtameriä, kiinteä pinta, peitetty tiheään ilmakehään, rakenteeltaan hyvin samanlainen kuin maan ilmakuori. Saturnuksen kuun koko on myös vaikuttava. Sen halkaisija on 5152 km ja 273 km. enemmän kuin Merkurius, aurinkokunnan ensimmäinen planeetta.

Aikaisemmin uskottiin, että Titanin halkaisija on 5550 km. Tarkempaa tietoa satelliitin koosta on saatu jo aikanamme Voyager 1 -avaruusaluksen lentojen ja Cassini-Huygens-luotaimen tehtävän ansiosta. Ensimmäinen laite pystyi havaitsemaan tiheän ilmakehän satelliitissa, ja Cassini-retkikunta mahdollisti ilma-kaasukuoren paksuuden mittaamisen, joka on yli 400 km.

Titaanin massa on 1,3452 10²³ kg. Tämän indikaattorin mukaan se on heikompi kuin elohopea, samoin kuin tiheydellä. Kaukaisella taivaankappaleella on pieni tiheys - vain 1,8798 g / cm³. Nämä tiedot puhuvat sen tosiasian puolesta, että Saturnuksen satelliitin rakenne eroaa merkittävästi maanpäällisten planeettojen rakenteesta, jotka ovat suuruusluokkaa massiivisempia ja raskaampia. Saturnusjärjestelmässä tämä on suurin taivaankappale, jonka massa on 95% kaasujättiläisen muun 61 tunnetun kuun massasta.

Onnea ja sijainti suurin titaani. Se kulkee kiertoradalla, jonka säde on 1 221 870 km nopeudella 5,57 km / s ja pysyy Saturnuksen renkaiden ulkopuolella. Tämän taivaankappaleen kiertoradalla on melkein pyöreä muoto ja se on samassa tasossa kuin Saturnuksen päiväntasaaja. Titanin kiertoaika emoplaneetan ympärillä on lähes 16 päivää. Lisäksi tässä suhteessa Titan on identtinen Kuumme kanssa, joka pyörii oman akselinsa ympäri synkronisesti omistajansa kanssa. Satelliitti on aina käännetty toisella puolella isoplaneettaa kohti. Saturnuksen suurimman kuun kiertoradan ominaisuudet varmistavat vuodenaikojen vaihtelun siinä, mutta tämän järjestelmän huomattavan etäisyyden vuoksi auringosta Titanin vuodenajat ovat melko pitkiä. Viimeinen kesäkausi Titanilla päättyi vuonna 2009.

Se on kooltaan ja massaltaan samanlainen kuin kaksi muuta aurinkokunnan suurinta kuuta, Ganymede ja Callisto. Tällaiset suuret koot todistavat planeettojen teoriasta näiden taivaankappaleiden alkuperästä. Tämän vahvistaa satelliitin pinta, jolla on jälkiä aktiivisesta vulkaanisesta toiminnasta, mikä on maaplaneetoille ominaista.

Ensimmäistä kertaa valokuva Saturnuksen satelliitin pinnasta saatiin käyttämällä Huygens-luotainta, joka laskeutui turvallisesti tämän taivaankappaleen pinnalle 14. tammikuuta 2005. Kohtalainenkin katselu kuviin antoi täysi syy uskoa, että uusi mystinen maailma oli avautumassa maan asukkaiden eteen, joka elää omaa kosmista elämäänsä. Tämä ei ole Kuu, eloton ja autio. Tämä on tulivuorten ja metaanijärvien maailma. Oletetaan, että pinnan alla on laaja valtameri, joka mahdollisesti koostuu nestemäisestä ammoniakista tai vedestä.

Huygenien laskeutuminen

Titanin löytämisen historia

Galileo arvasi ensimmäistä kertaa Saturnuksen satelliittien olemassaolon. Koska Galileolla ei ollut teknistä kykyä tarkkailla niin kaukaisia ​​kohteita, hän ennusti niiden olemassaolon. Vain Huygens, jolla oli jo voimakas teleskooppi, joka pystyi suurentamaan esineitä 50 kertaa, alkoi tutkia Saturnusta. Hän onnistui havaitsemaan niin suuren taivaankappaleen, joka pyörii rengasmaisen kaasujättiläisen ympärillä. Tämä tapahtuma tapahtui vuonna 1655.

Uuden taivaankappaleen nimen piti kuitenkin odottaa. Aluksi tiedemiehet suostuivat antamaan löydetylle taivaankappaleelle nimen sen löytäjän kunniaksi. Kun italialainen Cassini löysi muita kaasujättiläisen satelliitteja, he suostuivat numeroimaan Saturnus-järjestelmän uudet taivaankappaleet.

Tätä ajatusta ei jatkettu, koska myöhemmin löydettiin muita esineitä Saturnuksen läheisyydestä.

Englantilainen John Herschel ehdotti nykyään käyttämämme merkintätapoja. He sopivat, että suurimmilla satelliiteilla pitäisi olla mytologiset nimet. Kokonsa vuoksi Titan oli ensimmäinen tällä listalla. Loput seitsemän suurta Saturnuksen satelliittia saivat nimet, jotka olivat sopusoinnussa titaanien nimien kanssa.

Titanin tunnelma ja sen ominaisuudet

Aurinkokunnan taivaankappaleista Titanilla on ehkä omituisin ilmakuori. Satelliitin ilmapiiri osoittautui itse asiassa tiheäksi pilvikerrokseksi, joka esti pitkään visuaalisen pääsyn taivaankappaleen pinnalle. Ilma-kaasukerroksen tiheys on niin korkea, että Titanin pinnalla ilmanpaine on 1,6 kertaa korkeampi kuin maanpäälliset parametrit. Maan ilmakuoreen verrattuna Titanin ilmakehällä on huomattava paksuus.

Titaaniilmakehän pääkomponentti on typpi, jonka osuus on 98,4 %. Noin 1,6 % on argonia ja metaania, jotka sijaitsevat pääasiassa ilmakuoren ylemmissä kerroksissa. Avaruusluotainten avulla ilmakehästä löydettiin myös muita kaasumaisia ​​yhdisteitä:

• asetyleeni;
• metyyliasetyleeni;
• diasetyleeni;
• etaani;
• propaani;
• hiilidioksidi.

Sisältää pieniä määriä syanidia, heliumia ja hiilimonoksidia. Titanin ilmakehästä ei ole löydetty vapaata happea.

Huolimatta satelliitin ilma-kaasukuoren niin suuresta tiheydestä, vahvan magneettikentän puuttuminen vaikuttaa ilmakehän pintakerrosten tilaan. Ylempi ilmakehä on alttiina aurinkotuulelle ja kosmiselle säteilylle. Typpi (N) näiden tekijöiden vaikutuksesta reagoi muodostaen useita outoja typpeä sisältäviä yhdisteitä. Suurin osa yhdisteistä on kerrostunut satelliitin pinnalle, mikä antaa sille hieman oranssin sävyn. Metaanin historia on myös mielenkiintoinen. Sen koostumus Titanin ilmakehässä on vakaa, vaikka ulkoisten vaikutusten vuoksi tämä kevyt kaasu olisi voinut haihtua kauan sitten.

Tarkasteltaessa satelliitin ilmakehää kerroksittain, huomaa omituisen yksityiskohdan. Titanin ilmakuori on venytetty korkeuteen ja on selvästi jaettu kahteen kerrokseen - lähellä pintaa ja korkealla. Troposfääri alkaa 35 km:n korkeudesta. ja päättyy tropopaussiin 50 km korkeudessa. Täällä on vakaasti matalat lämpötilat -170⁰ C. Lisäksi korkeuden myötä lämpötila laskee -120 celsiusasteeseen. Titanin ionosfääri alkaa 1000-1200 km:n korkeudesta.

Oletetaan, että tämä Titanin ilmakehän koostumus johtuu sen aktiivisesta vulkaanisesta menneisyydestä. Ammoniakkihöyryllä kyllästetyt ilmakerrokset hajoavat typeksi ja vedyksi kosmisen ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta ja muut komponentit ovat seurausta fysikaalis-kemiallisista reaktioista. Raskaampana typpi upposi ja siitä tuli titaaniilmakehän pääkomponentti. Vety pääsi satelliitin heikkojen gravitaatiovoimien vuoksi avaruuteen.

Titanin ilmakehän kerrokset, sen vuorovaikutus kemiallinen koostumus taivaankappaleen magneettikentällä myötävaikuttavat siihen, että satelliitilla on oma ilmasto. Vuodenajat Titanilla vaihtelevat kuten Maan vuodenajat. Aikana, jolloin satelliitin toinen puoli on kohti aurinkoa, Titan on syöksymässä kesään. Sen ilmapiirissä riehuvat myrskyt ja hurrikaanit. Auringonvalon lämmittämät ilmakerrokset ovat jatkuvassa konvektiossa, mikä synnyttää voimakkaita tuulia ja merkittäviä pilvimassojen liikkeitä. 30 km:n korkeudessa tuulen nopeus on 30 m/s. Mitä korkeampi, sitä voimakkaampi ja voimakkaampi ilmamassojen turbulenssi on. Toisin kuin Maan, Titanin pilvimassat ovat keskittyneet napa-alueille.

Metaanin pitoisuus yläilmakehässä selittää kasvihuoneilmiön aiheuttaman lämpötilan nousun satelliitin pinnalla. Orgaanisten molekyylien läsnäolo ilmamassojen koostumuksessa sallii kuitenkin ultraviolettisäteilyn tunkeutumisen vapaasti molempiin suuntiin, jäähdyttäen titaanikuoren pintakerrosta. Pintalämpötila on -180⁰С. Napojen ja päiväntasaajan lämpötilojen ero on mitätön - vain 3 astetta.

Korkea paine ja alhaiset lämpötilat myötävaikuttavat siihen, että satelliitin ilmakehän vesimolekyylit haihtuvat kokonaan (jäätyvät).

Satelliitin rakenne: ulkokuoresta ytimeen

Oletukset ja olettamukset tällaisen suuren taivaankappaleen rakenteesta perustuivat pääasiassa maanpäällisten optisten havaintojen tietoihin. Titanin tiheä ilmakehä taivutti tutkijat kohti hypoteesia satelliitin kaasukoostumuksesta, joka muistuttaa emoplaneetan koostumusta. Pioneer 11- ja Voyager 2 -avaruusluotainten lentojen jälkeen kävi kuitenkin selväksi, että kyseessä on taivaankappale, jonka rakenne on kiinteä ja vakaa.

Nykyään Titanilla uskotaan olevan maankuoren kaltainen kuori. Ytimen halkaisija on noin 3400 km, mikä on yli puolet taivaankappaleen halkaisijasta. Ytimen ja kuoren välissä on jääkerros, joka eroaa koostumuksestaan. Todennäköisesti tietyissä syvyyksissä jää muuttuu nestemäiseksi rakenteeksi. Cassini AMS:stä otettujen kuvien vertailu kahden vuoden erolla osoitti satelliitin pintakerroksen siirtymisen. Nämä tiedot antoivat tutkijoille syyn uskoa, että satelliitin pinta lepää nestekerroksella, joka koostuu vedestä ja liuenneesta ammoniakista. Kuoren siirtyminen johtuu gravitaatiovoimien ja ilmakehän kierron vuorovaikutuksesta.

Koostumuksessaan Titan on yhdistelmä jäätä ja silikaattikiveä yhtäläisissä suhteissa, mikä on hyvin samanlainen kuin Ganymeden ja Tritonin sisäinen rakenne. Tiheän ilmakuoren läsnäolon vuoksi satelliitin rakenteessa on kuitenkin omat eronsa ja erityispiirteensä.

Kaukaisen satelliitin pääominaisuudet

Pelkästään ilmakehän läsnäolo Titanilla tekee siitä ainutlaatuisen ja mielenkiintoisen jatkotutkimukselle. Toinen asia on, että Saturnuksen kaukaisen satelliitin tärkein kohokohta on suurien nestemäärien läsnäolo siinä. Tälle epäonnistuneelle planeetalle on ominaista järvet ja meret, joissa veden sijaan roiskuu metaania ja etaania. Satelliitin pinnalle on kertynyt kosmista jäätä, joka johtuu vedestä ja ammoniakista.

Todisteet nestemäisen aineen olemassaolosta Titanin pinnalla saatiin valokuvista valtavasta altaasta, joka on suurempi kuin Kaspianmeri alueella. Valtavaa nestemäisten hiilivetyjen merta kutsutaan Kraken-mereksi. Koostumuksensa mukaan se on valtava nesteytettyjen kaasujen luonnollinen säiliö: etaani, propaani ja metaani. Toinen suuri nesteen kertymä Titanilla on Ligeia-meri. Suurin osa järvistä on keskittynyt Titanin pohjoiselle pallonpuoliskolle, mikä lisää huomattavasti kaukaisen taivaankappaleen heijastavuutta. Cassini-tehtävän jälkeen kävi selväksi, että pinta on 30-40 % peitetty luonnollisista meristä ja järvistä kerätyllä nestemäisellä aineella.

Tällainen valtava määrä metaania ja etaania, jotka ovat jäätyneessä tilassa, edistää tiettyjen elämänmuotojen kehittymistä. Ei, nämä eivät ole tavallisia maanpäällisiä organismeja, mutta sellaisissa olosuhteissa Titanilla voi esiintyä eläviä organismeja. Satelliitissa on riittävästi komponentteja ja kemikaaleja organismien muodostumiseen ja niiden myöhempään olemassaoloon.

Nykyaikaisen Titaanin tutkimuksen aikajana

Kaikki alkoi amerikkalaisen Pioneer 11 -luotaimen vaatimattomasta tehtävästä, joka onnistui vuonna 1979 antamaan tutkijoille ensimmäiset kuvat kaukaisesta satelliitista. Pioneerilta saadut tiedot eivät pitkään aikaan kiinnostaneet astrofyysikoita. Saturnuksen läheisyyden tutkiminen edistyi sen jälkeen, kun Voyager vieraili tällä aurinkokunnan alueella, jolloin saatiin tarkempia kuvia satelliitista 5000 km:n etäisyydeltä. Tutkijat ovat saaneet tarkempia tietoja tämän jättiläisen koosta, versio satelliitin tiheän ilmakehän olemassaolosta on vahvistettu.

Pioneerin lento

Hubble-avaruusteleskoopista otetut infrapunakuvat ovat antaneet tutkijoille tietoa kuun ilmakehän koostumuksesta. Planeettalevyltä tunnistettiin ensimmäistä kertaa vaaleat ja tummat alueet, joiden luonne jäi tuntemattomaksi. Ensimmäistä kertaa syntyi teoria, jonka mukaan Titanin pinta on paikoin jään peitossa, mikä lisää taivaankappaleen heijastavuutta.

Menestys tutkimusalalla tuli Cassinin automaattiselta planeettojenväliseltä asemalta saadun tiedon mukana. Vuonna 1997 käynnistetty Cassini-tehtävä on ESAn yhteinen kehitystyö NASAssa. Saturnuksesta tuli tutkimuksen pääpaino, mutta sen satelliitit eivät jääneet huomiotta. Joten Titanin tutkimiseksi lento-ohjelma sisälsi laskeutumisvaiheen Huygens-luotaimen Saturnuksen satelliitin pinnalle. Tämän NASAn ja italialaisen avaruusjärjestön, jonka tiimi päätti juhlistaa kunniakkaan maanmiehensä Giovanni Cassinin vuosipäivää, oli tarkoitus laskeutua Titanin pinnalle.

Cassini kiertää Saturnusta

4 vuoden ajan Cassini jatkoi työskentelyä Saturnuksen läheisyydessä. Tänä aikana AMS lensi kaksikymmentä kertaa Titanin lähellä ja sai jatkuvasti uutta tietoa satelliitista ja sen käyttäytymisestä. Jo yhtä Huygens-luotaimen laskeutumista Titanille, joka tapahtui 14. maaliskuuta 2007, pidetään valtavana menestyksenä koko operaation kannalta. Tästä huolimatta, ottaen huomioon Cassini-aseman tekniset ominaisuudet ja sen suuret mahdollisuudet, Saturnuksen ja sen satelliittien tutkimusta päätettiin jatkaa vuoteen 2017 asti.

Cassinin lento ja Huygens-avaruusaluksen laskeutuminen antoivat tutkijoille kattavaa tietoa siitä, mitä Titan todella on. Saturnuksen satelliitin pinnasta otetut valokuvat ja videokuvaukset osoittivat, että kuoren ylemmät kerrokset ovat sekoitus likaa ja kaasujäätä. Maaperän pääosat ovat kiviä ja kiviä. Titanin maisema on vuorottelu kiinteitä, korkeita alueita alankomaiden kanssa. Laskeutumisen aikana otettiin kuvia maisemista, jotka merkitsivät selkeästi joen uomaa ja rantaviivaa.

Kuva Huygensin Titanista

Titan tänään ja huomenna

Kuinka suurimman satelliitin jatkotutkimus päättyy, ei tiedetä. Oletetaan, että maanpäällisissä laboratorioissa luodut olosuhteet, jotka ovat samankaltaisia ​​kuin Titanilla, valaisevat version elämänmuotojen olemassaolon mahdollisuudesta. Avaruusluotainten lentoja tälle avaruuden alueelle ei ole vielä suunniteltu. Saadut tiedot riittävät Titanin mallintamiseen maanpäällisissä olosuhteissa. Kuinka hyödyllisiä nämä tutkimukset ovat, vain aika näyttää. Jää vain odottaa ja toivoa, että Titan paljastaa salaisuutensa tulevaisuudessa ja antaa toivoa sen kehitykselle.

Aurinkokunnan tutkijoita kiinnostaa erityisesti Saturnuksen suurin satelliitti Titan. Se on yksi planeettojen suurimmista satelliiteista. Voyagersin mukaan Titanin halkaisija on 5150 km. Se on kooltaan ja massaltaan hieman huonompi kuin Jupiterin satelliitti Ganymede ja on noin 2 kertaa suurempi kuin Kuumme.

Titan on ainoa satelliitti, jolla on tiheä ilmakehä. Jopa maanpäällisistä havainnoista tiedettiin, että sen ilmakehässä on metaania. Voyager 1:n tekemät spektrihavainnot vahvistivat metaanin läsnäolon, mutta osoittivat samalla, että sen pitoisuus ilmakehässä on pieni - noin 1 %, kun taas 85 % ilmakehästä koostuu typestä (pääasiassa molekyylistä) ja 12 % inertistä argonista. . Pieniä määriä syaanivetyä (HCM) - syaanivetyhappoa (erittäin vahva myrkky) sekä molekyylivetyä löydettiin.

Ilmakehän paine Titanin pinnalla on noin 1,5 kertaa maanpinnan ilmanpaine; lämpötila on noin -180 °C. Tämä on lähellä ns. metaanin kolmoispistettä, eli lämpötilaa, jossa se voi olla samanaikaisesti kiinteässä, nestemäisessä ja kaasumaisessa tilassa.

Todennäköisesti Titanin ilmapiiri on samanlainen kuin Venuksen, Maan ja Marsin primaariset kaasumaiset kuoret olemassaolonsa kynnyksellä. Mutta toisin kuin näillä planeetoilla, Titanilla lämpötilat ovat niin alhaiset, että ilmakehä voitaisiin säilyttää alkuperäisessä muodossaan. Näin ollen sen tutkimus voisi valaista planeettojen ilmakehän kehityksen ongelmaa. On mahdollista, että Titanilla vallitsevissa fysikaalisissa olosuhteissa metaanilla on siellä sama rooli kuin vedellä maan päällä. Ja tämä tarkoittaa, että Titanin typen taivaan alla metaanijoet voivat virrata metaanijäätiköistä ja metaanisateet voivat pudota pilvistä. Tämän Saturnuksen satelliitin maailma on ilmeisesti poikkeuksellisen erikoinen.

Nyt jokainen tietää, että öljyvuoto, olipa se sitten maaperään, jokeen tai mereen, uhkaa kaikkea elävää. Ja heti kun tämä tapahtuu, erityisryhmät lähetetään kiireellisesti ekologisen katastrofin alueelle poistamaan saastelähde. Mutta se, minkä kanssa kamppailemme maan päällä, toisella planeetalla, voi muodostaa tavallisen luonnonympäristön ja mahdollisesti elinympäristön. Todellakin, valtavassa universumissa planeettamaailmat voivat olla täysin erilaisia ​​​​toisistaan. Myös elämänmuodot niissä voivat olla erilaisia. Ja mitä tulevat avaruusmatkailijat kohtaavat siellä! Mutta tätä on vaikea kuvitella jopa epätoivoisille haaveilijoille: öljymeret planeetalla! Osoittautuu, että voi olla sellaisia ​​​​planeettoja, joiden mantereet pesevät öljymeret. Eikä missään galaksin syvyyksissä, vaan aurinkokunnassamme. Saturnuksen kuu Titan voi olla niin eksoottinen taivaankappale.

Valitettavasti edes matkailijat eivät voineet nähdä Titanin pintaa paksun sumun takia. Ja maan päällä oleva Titanin pinnan tutka väitti, että siellä roiskui hiilivety (öljy!) ...

Vuonna 2005 Cassinin laskeutumisluotain laskeutui Titanille ensimmäistä kertaa. Tiedemiesten tieteellinen ennuste oli suurelta osin perusteltu. Titan on todella hämmästyttävä hiilivetyjen maailma - metaanin maailma, jossa metaania löytyy kirjaimellisesti joka askeleelta. Ja vaikka Titanilla ei ollut globaalia öljymerta, luonnollisten hiilivetyaltaiden esiintyminen ei ole poissuljettua.