Титан е най-голямата луна на Сатурн и втората, след Ганимед, в Слънчевата система. Ако обаче измерите Титан заедно с атмосферата му, тогава той се оказва по-голям от Ганимед. По всички свои параметри Титан е най-близо до нормалните планети: той е по-голям от Меркурий, плътната му атмосфера е по-дебела от тази на Земята, а повърхността - в географски смисъл - е почти толкова жива, колкото тази на нашата планета.

Наземните наблюдения преди началото на космическата ера показаха, че Титан има плътна атмосфера; всъщност това е единствената сателитна планета с пълна атмосфера. Летяйки през 1981 г. през системата на Сатурн, Вояджър 2 открива, че основният компонент на атмосферата на Титан е азот (N 2); съдържа също метан (CH 4 ) и други въглеводороди. Данните от космическия телескоп Хъбъл и наземните телескопи направиха възможно през 1995 г. да се подозира съществуването на големи площи, покрити с течен метан на повърхността на Титан. Но съществуването на тези въглеводородни езера беше потвърдено едва след като първият изкуствен спътник на Сатурн, Касини, започна интензивни изследвания, от които на 14 януари 2005 г. сондата Хюйгенс кацна на повърхността на Титан. Експедицията Cassini-Huygens, организирана от НАСА, ESA (Европейска космическа агенция) и ASI (Италианска космическа агенция), започва на 15 октомври 1997 г., но едва в средата на 2004 г. устройството пристига в системата на Сатурн и започва да работи ( виж страница 16 от раздела за цвят).

Титан е почти два пъти по-масив от Луната и наполовина по-голям от нея. Следователно на повърхността му гравитацията е почти лунна: тя е 7 пъти по-малка от земята (на Луната - 6 пъти). Втората космическа скорост на повърхността на Титан е 2,6 km / s, на Луната - 2,4 km / s, но ще бъде много по-трудно да се излети от Титан, отколкото от Луната: плътна атмосфера ще пречи. Съставът на атмосферата на Титан сега е известен в детайли: на повърхността 95% азот и около 5% метан, а в стратосферата 98,4% азот и 1,4% метан. Налягането близо до повърхността е 1,45 пъти по-високо от нормалното атмосферно налягане на Земята. Но ако си спомним, че силата на гравитацията там е 7 пъти по-малка от нашата, тогава става ясно, че масата на газовия стълб над единица повърхност на Титан е 10 пъти по-голяма от тази на Земята. Тъй като размерът на Титан е 2,5 пъти по-малък от земния, неговата повърхност е приблизително 6 пъти по-малка от тази на Земята, което означава, че общата маса на атмосферата на Титан е 1,5 пъти масата на земната атмосфера! Вероятно това е причината на повърхността на Титан да има много малко метеоритни кратери: малките метеорити се забавят и унищожават в атмосферата, а следите от големите бързо се унищожават от дъжд и вятър.

Мощната и изключително разширена атмосфера на Титан улеснява кацането на космически кораби върху него. Отделена от Касини, сондата Хюйгенс се движеше в спящо състояние към Титан в продължение на три седмици, а след това започна да се подготвя за спускане. Кацането на Хюйгенс на Титан е уникална операция; ето основните му етапи (часове:минути CET):

06:51 - захранването на устройствата е включено.

11:13 - начало на навлизане в атмосферата на височина 1270 км със скорост 6 км/сек. Спирането се осъществява от челен топлинен щит.

11:17 - височина 180 км, скорост 400 м/сек, разгръща се пилотски улей с диаметър 3 м. След 2,5 секунди издърпва основния парашут с диаметър 8,3 м.

11:18 - височина 160 км. Предният екран е премахнат. Газов хроматограф и мас спектрометър започнаха да изследват атмосферата. Аерозолите се събират и изпаряват. Камерата предава панорама на облаците.

11:32 - височина 125 км. Основният парашут беше пуснат и беше разгърнат спирачен парашут с диаметър 3 m, за да се ускори падането и да има време за кацане преди пълното разреждане на батериите (зареждане 1,8 kWh). Разстоянието до Касини е 60 000 км.

11:49 - височина 60 км. Включен радарен висотомер; преди това таймерът контролираше работата. Камерата започва да заснема панорама на повърхността. Измерва се скоростта на вятъра (според ефекта на Доплер на предавателя), температурата и налягането на въздуха, електрическото поле (проверява се наличието на мълния). На височина няколкостотин метра от повърхността беше включена бяла лампа за спектрален анализ на повърхността. Сонарът и радарът измерват неравностите на земята. Спускането на Хюйгенс в атмосферата на Титан отне около 2,5 часа.

13:34 - докосване на земята със скорост 4,5 m / s. Камерата, микрофонът, акселерометрите и сонарът работят за измерване на дълбочината на течността, ако кацането е извършено в морето. Но почвата под апарата се оказа надеждна, по отношение на механичните свойства, подобна на мокър пясък или глина. Устройството при удар се задълбочи в земята с около 15 см. В рамките на 2 часа предава данни от повърхността със скорост 8 kbit/s.

15:44 - Касини слиза под хоризонта Край на предаването на данни. Касини насочва антената си към Земята и започва да излъчва данни, записани от Хюйгенс.

Сондата кацна малко на юг от екватора, на ръба на ледените хълмове в средата на огромно пясъчно море. Снимка на околния пейзаж показва няколко дълги дюни в далечината, но самото място за кацане прилича повече на корито на поток, осеяно с калдъръмени камъни върху пясъка. Температурата на повърхността на Титан е много ниска: -180°C. Тази температура е близка до тройната точка на метана, точно както температурата на земната повърхност е близка до тройната точка на водата. При тази температура съществуват съвместно газообразно, течно и твърдо състояние на материята. Точно както кръговрата на водата се случва в природата на Земята, цикълът на метан трябва да се случи на Титан. Всъщност метанът (смесен с етан и други въглеводороди) играе същата роля там като водата на Земята: той се изпарява от езерата, образува облаци, пада като валежи, прави канали през долини и се влива обратно в езера.

Проучване на изображенията показва, че пейзажът на Титан е частично оформен от душове и бързия поток на течност по повърхността. Но, за разлика от Земята, този хидроложки цикъл на Титан е доведен до екстремно състояние. На Земята слънчевата топлина е достатъчна, за да се изпари около един метър вода годишно. Но атмосферата може да задържи само няколко сантиметра утаена влага, преди облаците да се кондензират и да паднат дъждове, така че времето на Земята се характеризира с леки дъждове, изливащи няколко сантиметра вода на интервали от седмица или две. На Титан липсата на слънчева топлина води до изпаряване само на около 1 см течен метан годишно, а мощната му атмосфера е в състояние да поддържа в газообразна форма количеството метан, съответстващо на около 10 m утаена течност. Следователно Титан трябва да се характеризира с редки обилни дъждове, пораждащи бурни потоци, а в интервалите между тези наводнения - светски периоди на суша. Вероятно преди време е имало и наводнение на мястото за кацане на Хюйгенс. Учените по климата смятат, че мощните метеорологични цикли на Титан са екстремна версия на това, което може да се случи на Земята в резултат на глобалното затопляне. Тъй като тропосферата на Земята се затопля, тя ще може да задържа все повече и повече влага, така че ураганите и сушите ще станат по-интензивни за нас.

И така, Титан е замръзнала версия на Земята, където метанът е вместо вода, водата е вместо скала, а метеорологичните цикли продължават векове. Много вероятно е атмосферата на Титан да наподобява атмосферата на млада Земя по време на раждането на живота на нея. Освен това средната плътност на Титан (1,88 g/cm³) показва, че той е наполовина камък (ядро), наполовина вода (мантия и кора) и покрит с въглеводороди. Математическите модели предвиждат, че ледената кора е с дебелина около 50 км, с океан от течна вода отдолу, вероятно с амоняк. Дълбочината на този "амонячен" океан трябва да достигне стотици километри. Някои учени смятат, че там може да има живот.

Предвижда се работата на апарата „Касини“ да продължи до 2017 г. От юли 2004 г. до септември 2010 г. той направи 72 обиколки край Титан, предавайки радарни изображения на повърхността си и изображения в инфрачервения диапазон. Когато изследователите се интересуват от източника на смог в атмосферата на Титан, Касини, летейки през горните слоеве на неговата атмосфера, на височина от около 1000 км, събира и анализира проби от тази мъгла. Учените очакваха мъглата да бъде съставена от леки въглеводороди като етан с молекулно тегло 30. Но Касини открива неочаквано изобилие от тежки органични молекули, включително бензен, антрацен и макромолекули с маса от 2000 или повече. Тези вещества се образуват от атмосферния метан под действието на слънчева светлина. Те вероятно постепенно кондензират в по-големи частици и потъват на повърхността, но детайлите на този процес не са ясни.

Както виждате, прекрасната малка планета Титан става все по-интересна. Не се очакват фундаментални трудности при изучаването на Титан. За експедиции до него вече се разработват "титанови ровери", както и плаващи и летящи сонди. Забавно занимание за космическите инженери!

За тази категория ентусиазирани учени, които се интересуват от съществуването на извънземни светове, подходящи за изследване, добре познатата фраза: „Има ли живот на Марс, има ли живот на Марс“ днес престана да е актуална. Оказа се, че в рамките на Слънчевата система има светове, които са много по-интересни в този аспект от Червената планета. Ярък пример за това е най-големият спътник на Сатурн, Титан. Оказа се, че това небесно тяло е много подобно на нашата планета. Информацията, с която учените разполагат днес, допуска съществуването на научна версия, че животът на Титан, спътник на Сатурн, е много реален факт.

Защо Титан е толкова интересен за земляните?

След десетилетия на неуспешни опити да се намери свят в нашата слънчева система, който дори отдалечено прилича на нашата Земя, информацията за Титан вдъхна надежда на научната общност. Отблизо това небесно тяло учените се интересуват от 2005 г., когато автоматичната сонда "Хюйгенс" кацна на повърхността на един от най-големите спътници на Слънчевата система. През следващите 72 минути бордовата фото- и видеокамера на космическия кораб предаде на Земята снимка на повърхността на този обект и други видео материали за този далечен свят. Дори в толкова ограничено време, отделено за инструментални изследвания на далечен спътник, учените успяха да получат изчерпателно количество информация.

Кацането на повърхността на Титан беше извършено като част от международната програма Cassini-Huygens, насочена към изучаване на Сатурн и неговите спътници. Стартирана през 1997 г., роботизираната междупланетна станция Cassini е съвместна разработка на ESA и NASA за подробно изследване на Сатурн и околностите на тази планета. След 7 години полет през просторите на Слънчевата система, станцията достави космическата сонда Хюйгенс на Титан. Този уникален космически кораб е резултат от съвместни усилия между НАСА и италианската космическа агенция, чийто екип възлагаше големи надежди на този полет.

Резултатите, които учените получиха от действащата станция Касини и от сондата Хюйгенс, се оказаха безценни. Въпреки факта, че далечен спътник се появи пред погледите на земляните като огромно мълчаливо царство от лед, последвалото подробно проучване на повърхността на обекта промени идеята за Титан. На снимките, направени с помощта на сондата Хюйгенс, беше възможно да се види много подробно повърхността на спътника на Сатурн, която се състоеше главно от твърд воден лед и седиментни слоеве от органичен характер. Оказа се, че плътната и непроницаема атмосфера на далечен спътник има почти същия състав като земната въздушно-газова обвивка.

В бъдеще Титан хвърли на учените още един сериозен бонус. За първи път в историята на развитието и изучаването на извънземното пространство извън Земята е открито течно вещество от същата природа, която е била на планетата Земя в първите години от нейното съществуване. Релефът на небесното тяло се допълва от огромен океан, множество езера и морета. Всичко това дава основание да се смята, че имаме работа с небесно тяло, което може да бъде още един оазис на живот в нашата Слънчева система. Изследванията на състава на атмосферата и течната среда на спътника на Сатурн разкриха наличието на полезни вещества, необходими за живота на организмите. Предполага се, че при определени условия в процеса на изучаване на това небесно тяло на Титан могат да бъдат открити живи организми.

В тази връзка става актуално последващото изследване на най-големия спътник на Сатурн. Много е вероятно, наред с Марс, именно Титан да стане вторият космически дом за човешката цивилизация.

Академичен изглед на Титан

Размерът на Титан му позволява да се конкурира с планетите от Слънчевата система. Това небесно тяло има диаметър 5152 km, което е по-голямо от диаметъра на Меркурий (4879 km) и малко по-малко от Марс (6779 km). Масата на Титан е 1,3452 1023 кг, което е 45 пъти по-малко от масата на нашата планета. По своята маса спътникът на Сатурн е вторият в Слънчевата система, отстъпвайки на спътника на Юпитер - Ганимед.

Въпреки впечатляващия си размер и тегло, титанът има ниска плътност, само 1,8798 g/cm³. За сравнение, плътността на родителската планета Сатурн е само 687 c/m3. Учените са идентифицирали слабо гравитационно поле в спътника. Силата на привличане на повърхността на Титан е 7 пъти по-слаба от земните параметри, а ускорението на свободното падане е същото като на Луната - 1,88 m/s2 срещу 1,62 m/s2.

Характерна особеност е положението на Титан в космоса. Най-големият спътник на Сатурн се върти около своята родителска планета в елиптична орбита със скорост от 5,5 km / s, намирайки се извън областта на пръстените на Сатурн. Средното разстояние от Титан до повърхността на Сатурн е 1,222 милиона км. Цялата тази система се намира на разстояние от 1 милиард 427 милиона километра от Слънцето, което е 9,5 пъти разстоянието между нашата централна звезда и Земята.

Подобно на нашия спътник, „Луната на Сатурн“ винаги е обърната към него с една страна. Това се дължи на синхрона на въртенето на спътника около собствената му ос с периода на оборота на Титан около планетата майка. Най-големият му спътник прави пълен оборот около Сатурн за 15 земни дни. Поради факта, че Сатурн и неговите спътници имат доста висок ъгъл на наклон на оста на въртене спрямо оста на еклиптиката, на повърхността на Титан има сезони. На всеки 7,5 земни години в спътника на Сатурн лятото се заменя със студен зимен период. Според астрономически наблюдения есента е на страната на Титан, която днес е изправена пред Сатурн. Скоро спътникът ще се скрие от слънчевите лъчи зад планетата майка и есента на Титаник ще бъде заменена от дълга и люта зима.

Температурите на повърхността на спътника варират между минус 140-180 градуса по Целзий. Данните, получени от космическата сонда Хюйгенс, разкриха любопитен факт. Разликата между полярните и екваториалните температури е само 3 градуса. Това се обяснява с наличието на плътна атмосфера, която предотвратява въздействието на слънчевата светлина върху повърхността на Титан. Въпреки високата плътност на атмосферата, на Титан няма течни валежи поради ниските температури. През зимата повърхността на спътника е покрита със сняг от етан, частици водни пари и амоняк. Това е само малка част от това, което знаем за Титан. Интересни факти за най-големия спътник на Сатурн засягат буквално всяка област, от астрономия, климатология и глациология до микробиология.

Титан в целия му блясък

Доскоро по-голямата част от информацията за луната на Сатурн се базираше на визуални наблюдения, получени от космическата сонда "Вояджър", която препускаше покрай нея на разстояние от 7000 км през 1980 г. Телескопът Хъбъл леко отвори завесата на тайната за този космически обект. За да се добие представа за повърхността на спътника, не е позволила неговата плътна атмосфера, която по плътност и дебелина отстъпва само на Венерианската и земната въздушно-газова обвивка.

Мисията на автоматичната станция Cassini през 2004 г. помогна да се премахне воала от мъгла, който цареше над това небесно тяло. В продължение на четири години устройството беше в орбита на Сатурн, извършвайки последователна фотография на своите спътници, включително Титан. Изследванията от сондата Касини са извършени с помощта на камера с инфрачервен филтър и специален радар. Снимките са направени от различни ъгли на разстояние 900-2000 км от повърхността на спътника.

Кулминацията на изследването на Титан беше кацането на неговата повърхност на сондата Хюйгенс, кръстена на откривателя на луната на Сатурн. Апаратът, навлязъл в плътните слоеве на атмосферата на Титан, се спуска с парашут за 2,5 часа. През това време сондата изучава състава на атмосферата на спътника, снима повърхността му от височина 150, 70, 30, 15 и 10 километра. След дълго спускане космическата сонда кацна на повърхността на Титан, заравяйки се на 0,2-0,5 метра в мръсния лед. След кацането си на Луната Хюйгенс работи малко повече от час, предавайки на Земята чрез Cassini AMS много полезна информация директно от повърхността на спътника. Благодарение на изображения, направени от космическия кораб "Касини" и сондата "Хюйгенс", екип от изследователи е съставил карта на Титан. Освен това учените вече разполагаха с подробна информация за нейната атмосфера, данни за климата на повърхността и особеностите на релефа.

сателитна атмосфера

В ситуацията с Титан, за първи път в процеса на изучаване и изучаване на небесните тела на Слънчевата система, учените имаха възможност да изследват атмосферата в детайли. Както се очакваше, спътникът на Сатурн има плътна и добре развита атмосфера, която не само наподобява газообразната обвивка на Земята в много отношения, но и я превъзхожда по маса.

Дебелината на атмосферния слой на Титан беше 400 км. Всеки слой на атмосферата има свой собствен състав и концентрация. Съставът на газа е както следва:

• 98,6% оставя азот N;
• 1,6% в атмосферата е метан;
• малко количество етан, ацетиленови съединения, пропан, въглероден диоксид и въглероден оксид, хелий и циан.

Концентрацията на метан в атмосферата на спътника, започвайки от височина 30 km, се променя в посока на намаляване. Когато се приближите до повърхността на спътника, количеството метан намалява до 95%, но концентрацията на етан се увеличава до 4-4,5%.

Характерна особеност на въздушно-газовия слой на спътника Титан е неговият антипарников ефект. Наличието на въглеводородни органични молекули в долните слоеве на атмосферата неутрализира парниковия ефект, създаден от огромна концентрация на метан. В резултат на това повърхността на небесното тяло се охлажда равномерно поради наличието на въглеводороди. Същите процеси и гравитационното поле на Сатурн определят циркулацията на атмосферата на Титан. Такава картина допринася за формирането на активни климатични процеси в атмосферата на луната на Сатурн.

Трябва да се отбележи, че атмосферата на спътника непрекъснато губи тегло. Това се дължи на липсата на мощно магнитно поле в небесното тяло, което не е в състояние да задържи въздушно-газовата обвивка, която е под постоянното влияние на слънчевия вятър и гравитационните сили на Сатурн. Към днешна дата атмосферното налягане върху спътника на пръстеновидния гигант е 1,5 атм. Това неизменно се отразява в метеорологичните условия, които се променят с концентрацията на газове в атмосферата на Титан.

Основната работа по създаването на времето на Титан се извършва от плътни облаци, които за разлика от земните въздушни маси се състоят от органични съединения. Именно тези атмосферни образувания са източник на валежи на най-големия спътник на Сатурн. Поради ниските температури атмосферата на небесното тяло е суха. Най-висока концентрация на облачност е установена в полярните райони. Поради ниските температури влажността в атмосферата е изключително ниска, така че валежите на Титан са метанови ледени кристали и скреж, състоящи се от съединения на азот, етан и амоняк.

Повърхността на Титан и неговата структура

Спътникът на Сатурн има не само интересна атмосфера. Повърхността му е изключително любопитен обект от гледна точка на геологията. Под дебела метанова покривка фотографските лещи и камерите на космическата сонда Хюйгенс откриха цели континенти, разделени от множество езера и морета. Както на Земята, на континентите има изобилие от скалисти и планински образувания, има дълбоки пукнатини и вдлъбнатини. Те са заменени от обширни равнини и долини. В екваториалната част на небесното тяло е образувана огромна площ от дюни от частици хидрокарбонат и воден лед. Предполага се, че космическата сонда Хюйгенс е кацнала на една от тези дюни.

Пълната прилика с жива планета добавя наличието на течна структура. На Титан са открити реки, които имат извори, криволичещи канали и делти – места, където потоците се вливат в морски басейни. Според данните, взети от снимките, някои от реките на Титан имат дължина на канала над 1000 км. Почти цялата течна маса на Титан е концентрирана в морски басейни и езера, които заемат впечатляваща площ - до 30-40% от цялата повърхност на това небесно тяло.

Доказателство за наличието на големи натрупвания на течна среда на повърхността на спътника беше огромно светло петно, което дълго време обърква астрономите. Впоследствие беше доказано, че светлата област на Титан е огромен басейн от течни въглеводороди, наречен Кракен море. По площ това въображаемо водно тяло е по-голямо от най-голямото езеро на Земята - Каспийско море. Друг също толкова интересен обект е морето Лигея – най-големият природен резервоар за течен метан и етан.

Точна информация за състава на течната среда на моретата и езерата на Титан беше получена благодарение на работата на AMS Cassini. Използвайки данни от снимки и компютърни симулации, съставът на течността на Титан беше определен при земни условия:

• етанът е 76-80%;
• пропан в моретата и езерата на Титан 6-7%;
• метанът представлява 5-10%.

В допълнение към основните елементи, представени под формата на замразени газове, в течността присъстват циановодород, бутан, бутен и ацетилен. Основното натрупване на вода на Титан има природа, малко по-различна от земната форма. На повърхността на спътника бяха открити огромни отлагания от прегрят лед, състоящ се от вода и амоняк. Предполага се, че под повърхността може да има обширни естествени резервоари, пълни с течна вода с разтворен в нея амоняк. В този аспект е интересна и вътрешната структура на спътника.

Днес се предлагат различни версии за вътрешната структура на Титан. Както при всички планети от земната група, тя има твърдо ядро, не желязо-никел, както при първите четири планети на Слънчевата система, а каменно. Диаметърът му е приблизително 3400-3500 км. Тогава започва най-интересното. За разлика от Земята, където мантията започва след ядрото, на Титан това пространство е изпълнено с плътни компресирани слоеве воден лед и метанов хидрат. Вероятно между отделните слоеве има течен слой. Въпреки това, въпреки студенината и каменната си природа, спътникът е в активна фаза и върху него се наблюдават тектонски процеси. Това се улеснява от приливните сили, които са причинени от гигантската гравитация на Сатурн.

Възможно бъдеще на Титан

Съдейки по данните от изследвания, проведени през последното десетилетие, човечеството има работа с уникален обект в Слънчевата система. Оказа се, че Титан е единственото небесно тяло, освен Земята, което се характеризира и с трите вида активност. На спътника на Сатурн се наблюдават следи от постоянна геоложка дейност, които са потвърждение за живата му тектонична дейност.

До голяма степен е интересна и природата на повърхността на Титан. Неговата структура, състав и релеф говорят в полза на това, че повърхността на луната на Сатурн е в постоянно движение. Тук, както и на Земята, под въздействието на ветрове и валежи се наблюдава ерозия на почвата, изветряват се скалите и се отлагат седименти.

Съставът на атмосферата на спътника и протичащите в него циркулационни процеси оформят климата на Титан. Всички тези знаци говорят в полза на факта, че животът може да съществува на Титан при определени условия. Естествено, това ще бъде форма на живот, различна от земните организми, но самото му съществуване ще бъде колосално откритие за човечеството.

Ако имате въпроси - оставете ги в коментарите под статията. Ние или нашите посетители с удоволствие ще им отговорим.

титан- най-големият спътник на Сатурн и втората по големина слънчева система: снимка, размер, маса, атмосфера, име, метанови езера, изследвания на Касини.

Титаните управлявали Земята и станали прародители на олимпийските богове. Ето защо най-големият спътник на Сатурн е наречен Титан. Той заема 2-ро място по размер в системата и надвишава Меркурий по обем.

Титан е единственият спътник на Сатурн, надарен с плътен атмосферен слой, който дълго време пречеше на изследването на повърхностните характеристики. Сега имаме доказателства за наличието на течност на повърхността.

Откриване и име на спътника Титан

През 1655 г. Кристиан Хюйгенс забелязва спътник. Това откритие е вдъхновено от откритията на Галилей близо до Юпитер. Следователно през 1650 г. той започва да развива своя телескоп. Първоначално се наричаше просто Луната на Сатурн. Но по-късно Джовани Касини ще намери още 4, така че беше наречен по позиция - Сатурн IV.

Съвременното име идва от Джон Хершел през 1847 г. През 1907 г. Джозел Комас Сола проследява потъмняването на Титан. Това е ефектът, при който центърът на планета или звезда изглежда много по-ярък от ръба. Това беше първият сигнал за откриване на атмосферата на спътника. През 1944 г. Джерард Кайпер използва спектроскопичен инструмент и открива метанова атмосфера.

Размер, маса и орбита на спътника Титан

Радиусът е 2576 км (0,404 Земя), а масата на спътника Титан е 1,345 х 10 23 кг (0,0255 Земя). Средното разстояние е 1 221 870 км. Но ексцентриситет от 0,0288 и наклон на орбиталната равнина от 0,378 градуса накараха спътника да се приближи до 1 186 680 km и да се отдалечи на 1 257 060 km. По-горе има снимка, сравняваща размера на Титан, Земята и Луната.

Така научихте на коя планета Титан е спътник.

Титан прекарва 15 дни и 22 часа в орбитален прелет. Орбиталният и аксиалният период са синхронни, поради което остава в гравитационния блок (обърнат към планетата от една страна).

Съставът и повърхността на луната Титан

Титанът е по-плътен поради гравитационното свиване. Неговият индекс от 1,88 g/cm 3 намеква за еднакво съотношение на воден лед и скалист материал. Вътре е разделен на слоеве със скално ядро, покриващи 3400 км. Проучване на Касини от 2005 г. намекна за възможното наличие на подземен океан.

Смята се, че течността на Титан се състои от вода и амоняк, което прави възможно фиксирането на течното състояние дори при температурна маркировка от -97 ° C.

Повърхностният слой се счита за сравнително млад (от 100 милиона до 1 милиард години) и изглежда гладък с ударни кратери. Височината варира със 150 м, но може да достигне 1 км. Смята се, че това е повлияно от геоложки процеси. Например, от южната страна се образува планинска верига с дължина 150 км, ширина 30 км и височина 1,5 км. Изпълнен с леден материал и слой метанов сняг.

Патера Сотра е планинска верига, която се издига на височина 1000-1500 м. Някои върхове са надарени с кратери и изглежда, че в основата са се натрупали замръзнали потоци лава. Ако на Титан има активни вулкани, тогава те са провокирани от енергия, идваща от радиоактивен разпад.

Някои смятат, че пред нас е геоложки мъртво място, а повърхността е създадена поради удари на кратер, флуидни потоци и ветрова ерозия. Тогава метанът не идва от вулкани, а се отделя от студената лунна вътрешност.

Сред кратерите на луната на Титан се откроява 440-километровият двузонов ударен басейн Минерва. Лесно се намира по тъмната му шарка. Има още Синлап (60 км) и Ха (30 км). Радарното проучване успя да намери форми на кратер. Сред тях е 90-километровият пръстен на Гуабонито.

Учените теоретизираха за наличието на криовулкани, но засега само повърхностни структури с дължина 200 м, които приличат на потоци от лава, намекват за това.

Каналите може да намекват за тектонична активност, което означава, че имаме млади формации пред нас. Или е старо място. Можете да намерите тъмни зони, които представляват петна от воден лед и органични съединения, които се показват в UV изгледа.

Метанови езера на луната Титан

Спътникът на Сатурн Титан привлича вниманието със своите въглеводородни морета, метанови езера и други въглеводородни съединения. Много от тях са отбелязани в близост до полярните райони. Единият обхваща площ от 15 000 km 2 и дълбочина от 7 m.

Но най-големият е Кракен на Северния полюс. Площта е 400 000 км2, а дълбочината е 160 м. Успяхме дори да отбележим малки капилярни вълни с височина 1,5 см и скорост 0,7 м/сек.

Има и море Лигея, разположено по-близо до северния полюс. Площта обхваща 126 000 km 2. Именно тук през 2013 г. НАСА за първи път забеляза мистериозния обект – Magic Island. По-късно ще изчезне, а през 2014 г. ще се появи отново в различен вид. Смята се, че това е сезонна характеристика, създадена от издигащите се мехурчета.

В близост до полюсите са концентрирани предимно езера, но подобни образувания са открити и на екваториалната линия. Като цяло анализът показва, че езерата покриват само няколко процента от повърхността, поради което Титан е много по-сух от нашата планета Земя.

Атмосферата на Титан

Титан засега е единственият спътник в Слънчевата система, който има плътна атмосфера със забележително количество азот. Нещо повече, той дори надвишава земната плътност с налягане от 1,469 kPa.

Представен от непрозрачна мъгла, която блокира входящата слънчева светлина (напомня на Венера). Лунната гравитация е ниска, така че атмосферата е много по-голяма от тази на Земята. Стратосферата е изпълнена с азот (98,4%), метан (1,6%) и водород (0,1%-0,2%).

Атмосферата на Титан съдържа следи от въглеводороди като етан, ацетилен, диацетилен, пропан и метилацетилен. Смята се, че те се образуват в горните слоеве поради разграждането на метана от UV лъчите, което създава гъст оранжев смог.

Температурата на повърхността достига -179,2°C, тъй като в сравнение с нас Луната получава само 1% от слънчевата топлина. В този случай ледът е надарен с ниско налягане. Ако не беше парниковият ефект от метана, тогава Титан би бил много по-хладен.

Мъглата, която отразява слънчевата светлина, действа срещу парниковия ефект. Симулациите показаха, че на сателита могат да се появят сложни органични молекули.

Горещи планетарни корони

Астроном Валери Шематович за изследването на газовите обвивки на планетите, горещи частици в атмосферата и открития на Титан:

Обитаемостта на спътника Титан

Титанът се възприема като пробиотична среда със сложна органична химия и възможен подпочвен океан в течно състояние. Моделите показват, че добавянето на UV лъчи в такава среда може да доведе до образуването на сложни молекули и вещества, като толините. А добавянето на енергия причинява дори 5 нуклеотидни бази.

Мнозина смятат, че спътникът съдържа достатъчно органичен материал, за да активира процеса на химическа еволюция, подобен на този на Земята. Това изисква вода, но животът може да оцелее в подземния океан. Тоест животът може да се появи на луната на Сатурн Титан.

Такива форми трябва да могат да оцелеят в екстремни условия. Всичко зависи от топлообмена между вътрешния и горния слой. Не изключвайте наличието на живот в метановите езера.

За проверка на хипотезата бяха създадени няколко модела. Атмосферата показва, че в горния слой има голямо количество молекулен водород, който изчезва по-близо до повърхността. Ниските нива на ацилен също са показателни за организми, консумиращи въглеводороди.

През 2015 г. изследователите дори създадоха клетъчна мембрана, способна да функционира в течен метан при определени лунни условия. Но в НАСА тези експерименти се считат за хипотези и разчитат повече на нивата на ацилен и водород.

Освен това експериментите все още засягат земните идеи за живота, а Титанът е различен. Сателитът живее много по-далеч от Слънцето, а атмосферата е лишена от въглероден окис, което не му позволява да задържи необходимото количество топлина.

Изследване на спътника Титан

Пръстените на Сатурн често се припокриват с луната, така че без специални инструменти Титан е трудно да се намери. Но тогава има бариера от плътен атмосферен слой, което затруднява виждането на повърхността.

За първи път Pioneer 11 се обърна към Титан през 1979 г., представяйки изображения. Той отбеляза, че луната е твърде студена, за да поддържа форми на живот. Следват Вояджъри 1 (1980) и 2 (1981), които предоставят данни за плътност, състав, температура и маса.

Основният информационен масив идва от изследването на мисията Cassini-Huygens, която пристигна в системата през 2004 г. Сондата засне повърхностни детайли и цветни петна, които преди са били недостъпни за човешкото зрение. Забелязал и моретата и езерата.

През 2005 г. сондата Huizens слезе на повърхността, улавяйки повърхностни образувания отблизо.

Той също така получи изображения на тъмна равнина, която намекваше за ерозия. Повърхността беше много по-тъмна, отколкото учените очакваха.

През последните години все повече се повдигат въпроси относно завръщането в Титан. През 2009 г. те се опитаха да прокарат проекта TSSM, но той беше заобиколен от EJSM (NASA/ESA), чиито сонди ще отидат до Ганимед и Европа.

Планирано беше и TimeME, но НАСА реши, че ще бъде по-целесъобразно и по-евтино да изстреля InSight към Марс през 2016 г.

През 2010 г. те обмисляха възможността за изстрелване на JET - астробиологичен орбитален апарат. И през 2015 г. те стигнаха до разработването на подводница, която може да се гмурка в морето Кракен. Но засега всичко е в процес на обсъждане.

Колонизация на титановата луна

От всички спътници, Титан изглежда е най-печелившата цел за колония.

Титанът има огромен брой елементи, които са необходими за поддържане на живота: метан, азот, вода и амоняк. Те могат да се трансформират в кислород и дори да създадат атмосфера. Налягането е 1,5 пъти по-високо от земното, а плътната атмосфера предпазва много по-добре от космическите лъчи. Разбира се, той е пълен със запалими вещества, но експлозията изисква огромно количество кислород.

Но има и проблем. Гравитацията е по-ниска от показателите на земната луна, което означава, че човешкото тяло ще трябва да се бори срещу мускулната атрофия и разрушаването на костите.

Не е лесно да се справите със замръзване при -179 ° C. Но сателитът е вкусна хапка за изследователите. Има голяма вероятност да се натъкнете на форми на живот, които могат да оцелеят в екстремни условия. Може би ще стигнем и до колонизация, защото спътникът ще стане отправна точка за изследване на по-далечни обекти и дори излизане от системата. По-долу е дадена карта на Титан и висококачествени снимки с висока разделителна способност от космоса.

Карта на повърхността на титан

Кликнете върху изображението, за да го увеличите

Снимки на спътника Титан

Космическият кораб „Касини“ се приближи до 2 милиона км на 29 май 2017 г., за да заснеме нощната страна на Титан в снимка. Този преглед успя да подчертае разширената атмосферна мъглявина на Луната. За цялото време на наблюдение устройството успя да фиксира спътника от различни ъгли и да получи пълен изглед на атмосферата. Слоят на мъглата на голяма надморска височина се показва в синьо, а основната мъгла е оранжева. Разликата в цвета може да се основава на размера на частиците. Синьото най-вероятно е представено от малки елементи. За снимане е използвана тесноъгълна камера с червени, зелени и сини филтри. Мащабът е 9 км на пиксел. Програмата "Касини" е съвместна разработка на ЕКА, НАСА и Италианската космическа агенция. Екипът е базиран в JPL. Двете камери на борда също са направени от тях. Получените снимки се обработват в Боулдър (Колорадо).

Повърхността на Титан е наблюдавана подробно на снимката по време на кацането на сондата Хюйгенс. Но все пак по-голямата част от площта беше показана от апарата Касини. Титанът все още е интересна мистерия. Този преглед показва нова област, която не е маркирана в предишни наблюдения. Това е комбинирано изображение от 4 почти идентични широкоъгълни снимки.

Спътници на овчар	· · · ·

титан

© Владимир Каланов,
сайт"Знанието е сила".

Десетки спътници се въртят около Сатурн. В момента са известни 53 наименовани спътника, около дузина небесни тела "очакват" потвърждение на траекторията на полета си за участие в сателитната система на Сатурн. Сред тях се откроява най-големият спътник - Титан, открит, както знаете, още през 1655 г. от Кристиан Хюйгенс. По размер Титан се нарежда на второ място сред всички спътници на Слънчевата система, на второ място след Ганимед, луната на Юпитер. Диаметърът на Титан е 5150 км, т.е. по размер този спътник е по-голям от планетата Меркурий, чийто диаметър е 4878 км. Орбиталният период на Титан около Сатурн е почти 16 дни (15 дни, 22 часа и 41 минути). Титан е обърнат към Сатурн от едната страна, както Луната към Земята. Титан се движи в орбитата си на разстояние 1221900 км от Сатурн.

Вътрешната структура на Титан

Титанът представлява голям интерес не само за астрономите, но и за биолозите, геолозите и палеоклиматолозите. Но всички те се интересуват не само и не толкова от размера на Титан и параметрите на неговата орбита, колкото от атмосферата и повърхността на този спътник.

Титан е единствената луна в Слънчевата система, която има атмосфера. Плътността на атмосферата на Титан е много по-висока от плътността на земната атмосфера, така че налягането на нивото на повърхността на Титан е един и половина пъти (1,5 бара) по-високо от земното. Температурата на повърхността на спътника е в диапазона от 90 до 100 К. Атмосферата се състои основно от азот (90-97%), има също метан (2-5%) и аргон (около 0-6%) , има следи от етан, водород (0,2%) и въглероден диоксид. Наличието на метан е определено още през 1944 г. с помощта на инфрачервена спектрометрия.

Повърхността на Титан е покрита с облаци. На изображенията, предадени през 1980 г. от Вояджър 1, облаците са предимно оранжеви. Това означава наличието на органични молекули в тях, което е съвсем разбираемо при наличието на метан в атмосферата. Метанът е парников газ и облаците, съдържащи метан, покриват плътно повърхността на Титан. Визуалните наблюдения на Титан са много трудни. Някои изследователи предполагат, че студът цари само във външните слоеве на атмосферата и може да има други условия на повърхността, включително тези, при които животът на протеини е възможен.

Имаше предположение за приликата на титаничната атмосфера с атмосферата, която преди е съществувала на Земята. Това предположение имаше определено основание, т.к. в съвременната атмосфера на Земята, както и в атмосферата на Титан, основният компонент е молекулният азот.

Повърхностната мистерия на Титан

Панорамна гледка към повърхността на Титан от космическия кораб "Хюйгенс"

Мистерията на повърхността на Титан преследва учените. Астрономите, и особено биолозите и палеоклиматолозите, искаха да научат повече за небесното тяло, върху което (а ако!) може да се открие протеинов живот. Какво има там под слой от облаци: океан или твърда повърхност? Ако океанът, с какво е пълен - с вода? етан? Отговорът на тези въпроси не отне много време. През 1997 г. НАСА, съвместно с Европейската космическа агенция, завършва разработката на проекта Касини-Хюйгенс и междупланетният апарат Касини с атмосферната сонда Хюйгенс тръгва към Титан. През юли 2004 г. сондата Хюйгенс се отделя от космическия кораб Касини, навлиза в облачната атмосфера на Титан и каца на повърхността му. Информацията, която сондата Хюйгенс предаде на Земята, не остави шанс на изследователите, които мечтаеха да намерят поне следи от биологична активност на Титан. За пореден път се убеждаваме, че в Слънчевата система, а вероятно и в цялата ни Галактика и дори в хиляди такива галактики, живот не съществува никъде освен нашата красива малка планета Земя. Повърхността на Титан, както и атмосферата му, беше изключително студена, със средна повърхностна температура от минус 178°C. На повърхността му има много езера, но те естествено не са пълни с вода, може би са съединения на метан или етан с други вещества.

Проучването на Титан продължава. Към днешна дата над 60% от повърхността на Титан е картографирана. Езерата заемат около 14% от цялата изследвана площ. Плътността на веществото на Титан (смес от скала и лед) е около 1,88 g/cm³, което е най-високата плътност сред луните на Сатурн. Титанът представлява повече от 95% от масата на всички луни на Сатурн. Масата на Титан е 1,345 × 10 23 кг. Ускорението на свободно падане е 1,352 (m/s²), т.е. гравитацията е около седем пъти по-малка от тази на Земята.

© Владимир Каланов,
"Знанието е сила"

Уважаеми посетители!

Работата ви е забранена JavaScript. Моля, включете скриптовете в браузъра и ще видите пълната функционалност на сайта!

Регион, подобен по своята геоложка структура на повърхността на Земята, е открит за първи път на Титан през 1994 г. с помощта на орбиталния телескоп Хъбъл. Но тогава беше невъзможно да се разгледа подробно. А към Сатурн, чийто спътник е Титан, на 15 октомври 1997 г. стартира американската междупланетна станция Касини.

На 14 януари 2005 г., след като се отдели от станция Касини, спускаемият апарат Хюйгенс навлезе в плътната атмосфера на Титан. А самата станция, както през 2005 г., така и през 2007 г., предаваше изображения на повърхността на луната на Сатурн до контролния център.
Получените от станцията снимки направиха голямо впечатление на учените. Снимките на района, наречен Fensal, много приличаха на земната пустиня Калахари. А мястото, наречено Белет, е пустинята Руб ал-Хали в Оман. Дюните са високи около 100 метра, широки от един до два километра и дълги стотици километри. Големи езера, свързани с канали, се виждаха ясно недалеч от северния полюс на Титан. Възможно е дори да се види как нещо тече през каналите. Теренът беше поразително подобен на Канада, Финландия или Карелия. Открита е и голяма река, подобна на египетския Нил. Той е с дължина около 400 километра и се влива в морето. Това е първата извънземна река, открита в Слънчевата система. И Титан е първият извънземен свят, на повърхността на който има някаква течност. Приликата на Титан със Земята се допълва от факта, че той има плътна атмосфера, в която плуват облаци, образува се мъгла и вали дъжд. Именно поради наличието на атмосфера спътникът на Юпитер винаги е предизвиквал интереса на астрономите. Наличието на атмосфера е открито през 1944 г. от американския астроном Джерард Кайпер. И това е 95 процента азот. В него практически няма кислород. А размерът на Титан е впечатляващ, на второ място след спътника на Сатурн Ганимед. И на Титан, както и на Земята, има сезони. Въпреки сходството на снимките на повърхността на Титан със земния пейзаж, има значителна разлика между Титан и Земята. Температурата на мистериозния спътник на Сатурн се различава от земната със 100, а в някои области и с 200 градуса. Със знак минус. Затова в езерата и каналите му тече не вода. Това са течни въглехидрати, състоящи се от смес от метан и етан. А по-конкретно, 80 процента етан, 10 процента метан и приблизително 8 процента пропан. Останалите 2 процента са бутен, бутан и ацетилен. Просто казано, Титан е естествен склад на втечнен газ. И, изглежда, най-големият в Слънчевата система. Просто синя мечта на всички газови компании. Общите запаси на въглеводородно гориво на Титан са няколко пъти по-големи от тези на нашата планета. Предани изображения към Земята и модула за спускане на Хюйгенс. В рамката паднаха камъчета и големи камъни. Някои от тях достигат диаметър около два метра. И повърхността им е полирана. Учените предполагат, че камъните могат да се състоят от обикновена вода с примес на амоняк. При температура около минус 180 градуса водата придобива изключителна сила. Намерено е обяснение и за "пясъка", който запълва местните пустини. Може да са замразени въглеводороди, изпадащи от атмосферата. Според земните представи не е „пясък“, а „сняг“. Въпреки външната прилика с нашата планета, малко вероятно е интелигентен живот да е възможен на Титан. Близо 200-градусовите слани силно затрудняват формирането и развитието на високоорганизирани форми на живот. Но най-простият живот може да съществува върху него. През 2010 г. екип на НАСА обяви, че е намерил ясни признаци на най-простите форми на живот на Титан. Само не обичайният кислород-водород, а метан-водород. Впоследствие това твърдение не беше потвърдено, но тази възможност не може да бъде напълно изключена. Биолозите не могат да дадат еднозначен отговор на въпроса за възможността за съществуване на живот при температура от около минус 180 градуса. Затова те отговарят уклончиво, че подобни същества все още не са известни на нашата наука. Вярно е, че един изследовател от НАСА, Крис Маккей, признава съществуването на живот на Титан, който може да използва вместо кислород, открит в водород в атмосферата на Титан. Само, ако е възможно да се намери живот на спътника на Сатурн, тогава е малко вероятно той да бъде подобен на нещо известно за нас. Излага се и хипотеза, че под стокилометрова дебелина на леда може да се намира океан от смес от вода и амоняк. В който е възможно съществуването на нови форми на живот, непознати за нас. Очакваният живот на станция Касини беше четири години. След това е удължен до 2010 г. След това до 2017 г. Изглежда, че и Сатурн, и Титан продължават да представляват известен интерес за изследователите.