Titan ist der größte Saturnmond und nach Ganymed der zweite im Sonnensystem. Wenn man Titan jedoch zusammen mit seiner Atmosphäre misst, dann stellt sich heraus, dass es größer ist als Ganymed. In all seinen Parametern ist Titan normalen Planeten am nächsten: Er ist größer als Merkur, seine dichte Atmosphäre ist dicker als die der Erde, und seine Oberfläche ist im geografischen Sinne fast so lebendig wie die unseres Planeten.

Bodengestützte Beobachtungen schon vor Beginn des Weltraumzeitalters zeigten, dass Titan eine dichte Atmosphäre besitzt; Tatsächlich ist es der einzige Satellitenplanet mit einer vollwertigen Atmosphäre. Beim Durchfliegen des Saturn-Systems im Jahr 1981 entdeckte Voyager 2, dass der Hauptbestandteil der Titanatmosphäre Stickstoff (N2) ist; es enthält auch Methan (CH 4) und andere Kohlenwasserstoffe. Daten des Hubble-Weltraumteleskops und bodengestützter Teleskope ermöglichten 1995 den Verdacht auf die Existenz großer Bereiche auf der Titanoberfläche, die mit flüssigem Methan bedeckt waren. Die Existenz dieser Kohlenwasserstoffseen wurde jedoch erst bestätigt, als der erste künstliche Satellit des Saturn, Cassini, intensive Forschungen begann, von dem aus die Huygens-Sonde am 14. Januar 2005 auf der Oberfläche von Titan landete. Die Cassini-Huygens-Expedition, organisiert von NASA, ESA (European Space Agency) und ASI (Italian Space Agency), begann am 15. Oktober 1997, aber erst Mitte 2004 traf das Gerät im Saturn-System ein und nahm seine Arbeit auf (siehe S. 16 Registerkarte Farbe).

Titan ist fast doppelt so massiv und halb so groß wie der Mond. Daher ist die Schwerkraft auf seiner Oberfläche fast lunar: Sie ist 7-mal geringer als die der Erde (auf dem Mond - 6-mal). Die zweite kosmische Geschwindigkeit auf der Oberfläche von Titan beträgt 2,6 km / s, auf dem Mond - 2,4 km / s, aber der Start von Titan wird viel schwieriger sein als vom Mond: Die dichte Atmosphäre wird stören. Die Zusammensetzung der Titanatmosphäre ist mittlerweile im Detail bekannt: an der Oberfläche 95 % Stickstoff und etwa 5 % Methan, in der Stratosphäre 98,4 % Stickstoff und 1,4 % Methan. Der Oberflächendruck beträgt das 1,45-fache des normalen Atmosphärendrucks auf der Erde. Aber wenn wir uns daran erinnern, dass die Schwerkraft dort siebenmal geringer ist als bei uns, dann ist klar, dass die Masse der Gassäule über einer Einheit der Oberfläche des Titans zehnmal größer ist als auf der Erde. Da die Größe von Titan 2,5 mal kleiner ist als die der Erde, ist seine Oberfläche etwa 6 mal kleiner als die der Erde, was bedeutet, dass die Gesamtmasse der Titanatmosphäre 1,5 mal größer ist als die Masse der Erdatmosphäre! Wahrscheinlich gibt es deshalb nur sehr wenige Meteoritenkrater auf der Oberfläche von Titan: Kleine Meteoriten werden in der Atmosphäre abgebremst und zerstört, und die Spuren des Einsturzes großer werden durch Regen und Wind schnell zerstört.

Die mächtige und extrem ausgedehnte Atmosphäre von Titan machte es einem Raumschiff leichter, darauf zu landen. Nach der Trennung von der Cassini bewegte sich die Huygens-Sonde im Ruhezustand drei Wochen lang in Richtung Titan und begann dann, sich auf den Abstieg vorzubereiten. Die Landung der Huygens auf Titan ist eine einzigartige Operation; Hier sind die wichtigsten Etappen (Stunden: Minuten MEZ):

06:51 - Die Stromversorgung der Geräte wird eingeschaltet.

11:13 - Beginn des Eintritts in die Atmosphäre in einer Höhe von 1270 km mit einer Geschwindigkeit von 6 km / s. Die Bremsung erfolgt durch einen frontalen Hitzeschild.

11:17 - Höhe 180 km, Geschwindigkeit 400 m / s, Pilotenfallschirm mit einem Durchmesser von 3 m wird ausgefahren. Nach 2,5 Sekunden zieht er den Hauptfallschirm mit einem Durchmesser von 8,3 m heraus.

11:18 - Höhe 160 km. Die Frontscheibe ist weggefallen. Ein Gaschromatograph und ein Massenspektrometer begannen, die Atmosphäre zu untersuchen. Die Sammlung und Verdunstung von Aerosolen erfolgt. Die Kamera überträgt ein Panorama der Wolken.

11:32 - Höhe 125 km. Der Hauptfallschirm wurde abgeworfen und ein Bremsdurchmesser von 3 m geöffnet, um den Fall zu beschleunigen und Zeit zum Landen zu haben, bevor die Batterien vollständig entladen sind (Ladung 1,8 kWh). Entfernung zu "Cassini" 60 Tausend km.

11:49 - Höhe 60 km. Radarhöhenmesser enthalten; zuvor wurde die Arbeit durch eine Zeitschaltuhr gesteuert. Die Kamera beginnt mit der Aufnahme eines Panoramas der Oberfläche. Die Windgeschwindigkeit (durch den Dopplereffekt des Senders), die Lufttemperatur und der Luftdruck, das elektrische Feld werden gemessen (das Vorhandensein von Blitzen wird überprüft). In mehreren hundert Metern Höhe über der Oberfläche wird eine weiße Lampe zur Spektralanalyse der Oberfläche eingeschaltet. Sonar und Radar messen Unebenheiten im Boden. Der Abstieg der Huygens in Titans Atmosphäre dauerte etwa 2,5 Stunden.

13:34 - Bodenberührung mit einer Geschwindigkeit von 4,5 m / s. Eine Kamera, ein Mikrofon, ein Beschleunigungsmesser und ein Sonar messen die Tiefe der Flüssigkeit bei der Landung auf See. Der Boden unter dem Gerät erwies sich jedoch als zuverlässig und ähnelte in seinen mechanischen Eigenschaften nassem Sand oder Ton. Beim Aufprall tauchte das Gerät etwa 15 cm tief in den Boden ein und übermittelte innerhalb von 2 Stunden mit einer Geschwindigkeit von 8 kbit / s Daten von der Oberfläche.

15:44 - Cassini überquert den Horizont, Ende der Datenübertragung. Der Cassini richtet seine Antenne in Richtung Erde und beginnt mit der Übertragung der von den Huygens aufgezeichneten Daten.

Die Sonde sank etwas südlich des Äquators, am Rande eisiger Hügel inmitten eines riesigen Sandmeeres. Auf dem Foto der umgebenden Landschaft sind in der Ferne ein paar lange Dünen zu sehen, aber der Landeplatz selbst sieht eher aus wie ein Bachbett, das mit Kopfsteinpflaster auf dem Sand aufgeschüttet ist. Die Temperatur an der Oberfläche von Titan ist sehr niedrig: -180 ° C. Diese Temperatur liegt nahe dem Tripelpunkt von Methan, ebenso wie die Temperatur der Erdoberfläche nahe dem Tripelpunkt von Wasser. Bei dieser Temperatur koexistieren gasförmiger, flüssiger und fester Aggregatzustand. So wie der Wasserkreislauf in der Natur auf der Erde abläuft, muss der Methankreislauf auf Titan ablaufen. Tatsächlich spielt Methan (gemischt mit Ethan und anderen Kohlenwasserstoffen) dort die gleiche Rolle wie Wasser auf der Erde: Es verdunstet aus Seen, bildet Wolken, fällt in Form von Niederschlag aus, legt Kanäle entlang der Täler und fließt wieder in die Seen.

Eine Untersuchung der Bilder zeigt, dass die Landschaft von Titan teilweise durch starke Regenfälle und den schnellen Flüssigkeitsfluss über die Oberfläche geprägt ist. Aber im Gegensatz zur Erde wurde dieser Wasserkreislauf auf Titan in einen extremen Zustand gebracht. Auf der Erde reicht die Sonnenwärme aus, um etwa einen Meter Wasser pro Jahr zu verdampfen. Aber die Atmosphäre kann nur wenige Zentimeter niedergeschlagene Feuchtigkeit aufnehmen, bevor Wolken kondensieren und Regen fällt. Daher sind leichte Regenfälle charakteristisch für das Wetter auf der Erde, die in Abständen von ein oder zwei Wochen mehrere Zentimeter Wasser ausgießen. Auf Titan führt der Mangel an Sonnenwärme dazu, dass nur etwa 1 cm flüssiges Methan pro Jahr verdampft, und seine mächtige Atmosphäre ist in der Lage, die Methanmenge, die etwa 10 m der ausgefällten Flüssigkeit entspricht, in gasförmiger Form zu halten. Daher sollte Titan durch seltene sintflutartige Regenfälle gekennzeichnet sein, die zu heftigen Strömen führen, und in den Intervallen zwischen diesen Überschwemmungen - säkulare Dürreperioden. Es ist wahrscheinlich, dass es vor einiger Zeit eine Überschwemmung am Landeplatz Huygens gegeben hat. Klimaexperten glauben, dass die mächtigen Wetterzyklen von Titan eine extreme Version dessen sind, was als Folge der globalen Erwärmung auf der Erde passieren könnte. Wenn sich die Troposphäre der Erde erwärmt, kann sie mehr Feuchtigkeit aufnehmen, sodass Hurrikane und Dürren hier intensiver werden.

Titan ist also eine gefrorene Version der Erde, auf der Methan statt Wasser, Wasser statt Stein und Wetterzyklen Jahrhunderte dauern. Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Atmosphäre von Titan der der jungen Erde während der Geburt des Lebens darauf ähnelt. Darüber hinaus weist die durchschnittliche Dichte von Titan (1,88 g/cm³) darauf hin, dass es halb Stein (Kern), halb Wasser (Mantel und Kruste) ist und mit Kohlenwasserstoffen bedeckt ist. Mathematische Modelle sagen voraus, dass die Eiskruste etwa 50 km dick ist und sich darunter ein Ozean aus flüssigem Wasser befindet, möglicherweise mit Ammoniak. Die Tiefe dieses "Ammoniak"-Ozeans muss Hunderte von Kilometern erreichen. Einige Gelehrte glauben, dass es dort Leben geben könnte.

Der Betrieb der Raumsonde Cassini soll bis 2017 fortgesetzt werden. Von Juli 2004 bis September 2010 flog sie 72 Flüge in der Nähe von Titan und übermittelte dabei Radarbilder seiner Oberfläche und Bilder im Infrarotbereich. Als sich die Forscher für die Smogquelle in der Atmosphäre von Titan interessierten, sammelte und analysierte Cassini, der in einer Höhe von etwa 1000 km durch die oberen Schichten seiner Atmosphäre flog, Proben dieses Nebels. Wissenschaftler erwarteten, dass der Nebel aus leichten Kohlenwasserstoffen wie Ethan mit einem Molekulargewicht von 30 besteht. Cassini entdeckte jedoch eine unerwartete Fülle an schweren organischen Molekülen, darunter Benzol, Anthracen und Makromoleküle mit einer Masse von 2.000 oder mehr. Diese Stoffe werden bei Sonneneinstrahlung aus atmosphärischem Methan gebildet. Sie kondensieren wahrscheinlich allmählich zu größeren Partikeln und sinken an die Oberfläche, aber die Details dieses Prozesses sind nicht klar.

Wie Sie sehen, wird der wundervolle kleine Planet Titan immer interessanter. Grundlegende Schwierigkeiten beim Studium des Titans sind nicht vorgesehen. Für Expeditionen dorthin werden bereits Titan-Rover sowie schwimmende und fliegende Sonden entwickelt. Eine spannende Tätigkeit für Raumfahrtingenieure!

Für diese Kategorie begeisterter Wissenschaftler, die sich für die Existenz außerirdischer Welten interessieren, die für die Erforschung geeignet sind, hat der bekannte Satz: „Ist Leben auf dem Mars, gibt es Leben auf dem Mars“ heute keine Bedeutung mehr. Es stellte sich heraus, dass es innerhalb des Sonnensystems Welten gibt, die in dieser Hinsicht viel interessanter sind als der Rote Planet. Ein markantes Beispiel dafür ist der größte Saturnmond Titan. Es stellte sich heraus, dass dieser Himmelskörper unserem Planeten sehr ähnlich ist. Die Informationen, die Wissenschaftler heute haben, erlauben die Existenz einer wissenschaftlichen Version, dass das Leben auf Titan, dem Mond des Saturn, eine sehr reale Tatsache ist.

Warum ist Titan für Erdlinge so interessant?

Nachdem ein Mann jahrzehntelang erfolglos versucht hatte, eine Welt in unserem Sonnensystem zu finden, die zumindest aus der Ferne unserer Erde ähnelte, gaben Informationen über Titan in der wissenschaftlichen Gemeinschaft Hoffnung. Wissenschaftler interessieren sich seit 2005 für diesen Himmelskörper, als die automatische Sonde Huygens auf der Oberfläche eines der größten Satelliten des Sonnensystems landete. In den nächsten 72 Minuten übermittelte die an Bord befindliche Foto- und Videokamera der Raumsonde ein Foto der Oberfläche dieses Objekts und anderes Videomaterial über diese ferne Welt zur Erde. Selbst in einer so begrenzten Zeit, die für instrumentelle Studien eines weit entfernten Satelliten zur Verfügung stand, konnten die Wissenschaftler eine erschöpfende Menge an Informationen gewinnen.

Die Landung auf der Oberfläche von Titan erfolgte im Rahmen des internationalen Programms "Cassini-Huygens", das darauf abzielte, Saturn und seine Satelliten zu untersuchen. Die bereits 1997 gestartete automatische interplanetare Station "Cassini" ist eine gemeinsame Entwicklung von ESA und NASA für eine detaillierte Untersuchung des Saturn und der Umgebung dieses Planeten. Nach 7 Jahren Flug über die Weiten des Sonnensystems lieferte die Station die Raumsonde Huygens an Titan. Dieses einzigartige Gerät ist das Ergebnis der gemeinsamen Arbeit von Spezialisten der NASA und der italienischen Raumfahrtbehörde, deren Team große Hoffnungen in diesen Flug hatte.

Die Ergebnisse, die die Wissenschaftler von der in Betrieb befindlichen Cassini-Station und der Huygens-Sonde erzielten, waren von unschätzbarem Wert. Trotz der Tatsache, dass der ferne Satellit vor den Augen der Erdbewohner als riesiges stilles Königreich aus Eis erschien, änderte die anschließende detaillierte Untersuchung der Oberfläche des Objekts die Idee von Titan. In den Aufnahmen der Huygens-Sonde konnte bis ins kleinste Detail die Oberfläche des Saturnmondes erkannt werden, die hauptsächlich aus festem Wassereis und Sedimentschichten organischer Natur bestand. Es stellte sich heraus, dass die dichte und undurchdringliche Atmosphäre eines weit entfernten Satelliten praktisch die gleiche Zusammensetzung wie die Luft-Gas-Hülle der Erde hat.

Später gab Titan Wissenschaftlern einen weiteren ernsthaften Bonus. Zum ersten Mal in der Geschichte der Erforschung und Erforschung des außerirdischen Raums außerhalb der Erde wurde flüssige Materie derselben Art gefunden, die sich in den frühen Jahren seiner Existenz auf dem Planeten Erde befand. Ergänzt wird das Relief des Himmelskörpers durch einen riesigen Ozean, zahlreiche Seen und Meere. All dies lässt vermuten, dass wir es mit einem Himmelskörper zu tun haben, der eine weitere Lebensoase in unserem Sonnensystem sein könnte. Studien über die Zusammensetzung der Atmosphäre und des flüssigen Mediums des Saturnmondes haben das Vorhandensein nützlicher Substanzen gezeigt, die für das Leben von Organismen notwendig sind. Es wird angenommen, dass unter bestimmten Bedingungen bei der Untersuchung dieses Himmelskörpers lebende Organismen auf Titan gefunden werden können.

In diesem Zusammenhang wird die anschließende Untersuchung des größten Saturn-Satelliten relevant. Es ist sehr wahrscheinlich, dass Titan neben dem Mars die zweite kosmische Heimat der menschlichen Zivilisation werden kann.

Akademisches Verständnis von Titan

Titans Größe ermöglicht es ihm, mit den Planeten des Sonnensystems zu konkurrieren. Dieser Himmelskörper hat einen Durchmesser von 5152 km, was größer ist als der Durchmesser von Merkur (4879 km) und etwas kleiner als der des Mars (6779 km). Die Masse des Titans beträgt 1,3452 1023 kg, das ist 45-mal weniger als die Masse unseres Planeten. Aufgrund seiner Masse ist der Satellit von Saturn der zweite im Sonnensystem und gibt dem Satelliten des Jupiter - Ganymed nach.

Trotz seiner beeindruckenden Größe und seines Gewichts hat Titan eine geringe Dichte von nur 1,8798 g/cm³. Zum Vergleich: Die Dichte des Mutterplaneten Saturn beträgt nur 687 k / m3. Wissenschaftler haben im Satelliten ein schwaches Gravitationsfeld identifiziert. Die Schwerkraft auf der Oberfläche von Titan ist 7-mal schwächer als die terrestrischen Parameter, und die Schwerkraftbeschleunigung ist die gleiche wie auf dem Mond - 1,88 m / s2 gegenüber 1,62 m / s2.

Ein charakteristisches Merkmal ist die Position von Titan im Weltraum. Der größte Saturnmond umkreist seinen Mutterplaneten auf einer elliptischen Umlaufbahn mit einer Geschwindigkeit von 5,5 km / s außerhalb der Region der Saturnringe. Die durchschnittliche Entfernung von Titan zur Saturnoberfläche beträgt 1,22 Millionen km. Dieses gesamte System befindet sich in einer Entfernung von 1 Milliarde 427 Millionen km von der Sonne, was 9,5-mal der Entfernung zwischen unserem Zentralstern und der Erde entspricht.

Wie unser Satellit ist ihm der "Mond des Saturns" immer mit einer Seite zugewandt. Dies ist auf die Synchronisation der Rotation des Satelliten um seine eigene Achse mit der Periode der Umdrehung des Titans um den Mutterplaneten zurückzuführen. Sein größter Satellit macht in 15 Erdtagen eine komplette Umdrehung um Saturn. Aufgrund der Tatsache, dass Saturn und seine Satelliten einen ziemlich großen Neigungswinkel der Rotationsachse zur Achse der Ekliptik haben, gibt es Jahreszeiten auf der Oberfläche von Titan. Alle 7,5 Erdenjahre auf dem Saturn-Satelliten wird der Sommer durch einen kalten Winter ersetzt. Nach astronomischen Beobachtungen ist heute auf der dem Saturn zugewandten Seite des Titans Herbst. Bald wird sich der Satellit hinter dem Mutterplaneten vor den Sonnenstrahlen verstecken und der Titanic-Herbst wird durch einen langen und heftigen Winter ersetzt.

Die Temperaturen auf der Oberfläche des Satelliten schwanken zwischen minus 140 und 180 Grad Celsius. Die Daten der Raumsonde "Huygens" haben eine interessante Tatsache enthüllt. Der Unterschied zwischen den Werten der polaren und äquatorialen Temperaturen beträgt nur 3 Grad. Dies wird durch das Vorhandensein einer dichten Atmosphäre erklärt, die den Einfluss des Sonnenlichts auf die Oberfläche von Titan verhindert. Trotz der hohen Dichte der Atmosphäre gibt es aufgrund der niedrigen Temperaturen auf Titan keinen flüssigen Niederschlag. Im Winter ist die Oberfläche des Satelliten mit Schnee aus Ethan, Wasserdampf und Ammoniak bedeckt. Dies ist nur ein Bruchteil dessen, was wir über Titan wissen. Interessante Fakten über den größten Saturnmond beziehen sich auf buchstäblich jedes Gebiet, von der Astronomie, Klimatologie und Glaziologie bis hin zur Mikrobiologie.

Titan in seiner ganzen Pracht

Bis vor kurzem basierten die meisten Informationen über den Saturn-Satelliten auf visuellen Beobachtungen der Raumsonde Voyager, die 1980 in einer Entfernung von 7000 km an ihm vorbeisauste. Das Hubble-Teleskop hat den Schleier der Geheimhaltung dieses Weltraumobjekts leicht geöffnet. Eine Vorstellung von der Oberfläche des Satelliten war aufgrund seiner dichten Atmosphäre, die in Bezug auf Dichte und Dicke nach der Luft-Gas-Hülle der Venus und der Erde an zweiter Stelle steht, nicht möglich.

Die Mission der automatischen Station "Cassini" im Jahr 2004 half, den Nebelschleier zu entfernen, der über diesem Himmelskörper herrschte. Vier Jahre lang war das Gerät in der Umlaufbahn des Saturn und machte sequentielle Fotos seiner Satelliten und auch Titan. Die Forschung der Cassini-Sonde wurde mit einer Kamera mit Infrarotfilter und einem speziellen Radar durchgeführt. Die Aufnahmen wurden aus verschiedenen Blickwinkeln in einer Entfernung von 900-2000 km von der Satellitenoberfläche aufgenommen.

Höhepunkt der Erforschung von Titan war die Landung der Sonde "Huygens", benannt nach dem Entdecker des Saturnmondes. Das Gerät, das 2,5 Stunden lang in die dichten Schichten der Atmosphäre von Titan eingedrungen war, sank mit dem Fallschirm ab. Während dieser Zeit untersuchte die Sondenausrüstung die Zusammensetzung der Atmosphäre des Satelliten, fotografierte seine Oberfläche aus einer Höhe von 150, 70, 30, 15 und 10 Kilometern. Nach einem langen Abstieg landete die Raumsonde auf der Oberfläche von Titan und vergrub sich 0,2-0,5 Meter in das schmutzige Eis. Nach der Mondlandung arbeitete Huygens etwas mehr als eine Stunde lang und übermittelte über das Cassini AMS eine Menge nützlicher Informationen direkt von der Oberfläche des Satelliten zur Erde. Dank der Aufnahmen der Raumsonde Cassini und der Sonde Huygens wurde von einem Forscherteam eine Karte von Titan erstellt. Außerdem verfügten die Wissenschaftler nun über detaillierte Informationen über seine Atmosphäre, Daten zum Klima an der Oberfläche und Merkmale des Reliefs.

Satellitenatmosphäre

In der Situation mit Titan hatten Wissenschaftler zum ersten Mal bei der Untersuchung und Untersuchung der Himmelskörper des Sonnensystems die Möglichkeit, die Atmosphäre im Detail zu untersuchen. Der Saturn-Satellit hat erwartungsgemäß eine dichte und gut entwickelte Atmosphäre, die der Gashülle der Erde in vielerlei Hinsicht nicht nur ähnelt, sondern diese auch an Masse übertrifft.

Die atmosphärische Schicht von Titan war 400 km dick. Jede Schicht der Atmosphäre hat ihre eigene Zusammensetzung und Konzentration. Die Gaszusammensetzung ist wie folgt:

• 98,6% hinterlässt Stickstoff N;
• 1,6% in der Atmosphäre ist Methan;
• eine geringe Menge Ethan, Acetylenverbindungen, Propan, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid, Helium und Cyan.

Die Methankonzentration in der Satellitenatmosphäre ändert sich ab einer Höhe von 30 km nach unten. Wenn wir uns der Satellitenoberfläche nähern, sinkt die Methanmenge auf 95 %, die Ethankonzentration steigt jedoch auf 4-4,5 %.

Ein charakteristisches Merkmal der Luft-Gas-Schicht des Titan-Satelliten ist ihre Anti-Treibhaus-Wirkung. Das Vorhandensein organischer Kohlenwasserstoffmoleküle in der unteren Atmosphäre neutralisiert den Treibhauseffekt, der durch die enorme Konzentration von Methan entsteht. Als Ergebnis wird die Oberfläche eines Himmelskörpers aufgrund der Anwesenheit von Kohlenwasserstoffen gleichmäßig gekühlt. Dieselben Prozesse und das Gravitationsfeld des Saturn bestimmen die Zirkulation der Titanatmosphäre. Ein ähnliches Bild trägt zur Bildung aktiver klimatischer Prozesse in der Atmosphäre des Saturn-Satelliten bei.

Es ist zu beachten, dass die Atmosphäre des Satelliten ständig an Gewicht verliert. Dies ist auf das Fehlen eines starken Magnetfelds in einem Himmelskörper zurückzuführen, der die Luft-Gas-Hülle nicht halten kann, die unter dem ständigen Einfluss des Sonnenwinds und der Gravitationskräfte des Saturn steht. Bis heute beträgt der atmosphärische Druck auf dem Satelliten des beringten Riesen 1,5 atm. Dies beeinflusst unweigerlich die Wetterbedingungen, die mit der Konzentration der Gase in der Atmosphäre von Titan variieren.

Die Hauptarbeit bei der Schaffung von Wetter auf Titan wird von dichten Wolken geleistet, die im Gegensatz zu den Luftmassen der Erde aus organischen Verbindungen bestehen. Es sind diese atmosphärischen Formationen, die die Niederschlagsquelle auf dem größten Saturnmond sind. Aufgrund der niedrigen Temperaturen ist die Atmosphäre des Himmelskörpers trocken. Die höchste Konzentration von Bewölkung wurde in den Polarregionen festgestellt. Aufgrund der niedrigen Temperaturen ist die Luftfeuchtigkeit in der Atmosphäre extrem niedrig, so dass der Niederschlag auf Titan aus Methan-Eiskristallen und Reif besteht, bestehend aus Stickstoff-, Ethan- und Ammoniakverbindungen.

Oberfläche und Struktur des Titans

Der Saturnmond hat mehr als nur eine interessante Atmosphäre. Seine Oberfläche ist aus geologischer Sicht ein äußerst interessantes Objekt. Unter einer dicken Methandecke entdeckten Fotolinsen und Kameras der Raumsonde Huygens ganze Kontinente, getrennt durch zahlreiche Seen und Meere. Wie auf der Erde gibt es auf den Kontinenten viele felsige und gebirgige Formationen, es gibt tiefe Spalten und Senken. Sie werden durch weite Ebenen und Täler ersetzt. Im äquatorialen Teil des Himmelskörpers bildeten Partikel von Hydrogencarbonat und Wassereis ein riesiges Dünengebiet. Es wird vermutet, dass die Raumsonde "Huygens" in einer dieser Dünen eine Mondlandung gemacht hat.

Die vollständige Ähnlichkeit mit einem lebenden Planeten trägt zum Vorhandensein einer flüssigen Struktur bei. Auf Titan wurden Flüsse mit Quellen, gewundenen Kanälen und Deltas entdeckt - die Orte, an denen Bäche in Meeresbecken fließen. Laut den Daten aus den Bildern haben einige der Flüsse der Titan eine Kanallänge von mehr als 1000 km. Fast die gesamte flüssige Masse von Titan ist in Meeresbecken und Seen konzentriert, die eine beeindruckende Fläche einnehmen - bis zu 30-40% der gesamten Oberfläche dieses Himmelskörpers.

Der Beweis für das Vorhandensein großer Ansammlungen von flüssigem Medium auf der Oberfläche des Satelliten war ein riesiger Lichtblick, der die Astronomen lange Zeit verwirrte. Anschließend wurde bewiesen, dass der helle Bereich auf Titan ein riesiger Pool flüssiger Kohlenwasserstoffe ist, der als Krakenmeer bezeichnet wird. Flächenmäßig ist dieses imaginäre Gewässer größer als der größte See der Erde – das Kaspische Meer. Ein ebenso interessantes Objekt ist das Ligeia-Meer – das größte natürliche Reservoir für flüssiges Methan und Ethan.

Genaue Informationen über die Zusammensetzung des flüssigen Mediums der Meere und Seen von Titan wurden dank der Arbeit des AMS "Kasssini" erhalten. Anhand von Daten aus Fotografien und Computermodellen wurde die Zusammensetzung der Flüssigkeit auf Titan unter terrestrischen Bedingungen bestimmt:

• Ethan ist 76-80%;
• Propan in den Meeren und Seen von Titan 6-7%;
• Methan macht 5-10% aus.

Neben den Hauptelementen in Form von gefrorenen Gasen enthält die Flüssigkeit Blausäure, Butan, Buten und Acetylen. Die Hauptansammlung von Wasser auf Titan hat eine etwas andere Natur als die terrestrische Form. Auf der Oberfläche des Satelliten wurden riesige Ablagerungen von überhitztem Eis, bestehend aus Wasser und Ammoniak, entdeckt. Es wird angenommen, dass sich unter der Oberfläche riesige natürliche Reservoirs befinden können, die mit flüssigem Wasser gefüllt sind, in dem Ammoniak gelöst ist. In diesem Aspekt ist auch der innere Aufbau des Satelliten interessant.

Heute werden verschiedene Versionen der inneren Struktur von Titan vorgestellt. Wie alle terrestrischen Planeten hat er einen festen Kern, nicht Eisen-Nickel wie bei den vier ersten Planeten des Sonnensystems, sondern Stein. Sein Durchmesser beträgt etwa 3400-3500 km. Dann beginnt der Spaß. Im Gegensatz zur Erde, wo der Mantel nach dem Kern beginnt, ist dieser Raum auf Titan mit dichten komprimierten Schichten aus Wassereis und Methanhydrat gefüllt. Zwischen den einzelnen Schichten befindet sich vermutlich eine Flüssigkeitsschicht. Trotz seiner Kälte und steinigen Natur befindet sich der Satellit jedoch in einer aktiven Phase und auf ihm werden tektonische Prozesse beobachtet. Dies wird durch Gezeitenkräfte erleichtert, die durch die riesige Schwerkraft des Saturn verursacht werden.

Mögliche Zukunft von Titan

Gemessen an den Daten von Studien, die im letzten Jahrzehnt durchgeführt wurden, hat es die Menschheit mit einem einzigartigen Objekt im Sonnensystem zu tun. Es stellte sich heraus, dass Titan neben der Erde der einzige Himmelskörper ist, der durch alle drei Aktivitätsarten gekennzeichnet ist. Auf dem Saturnmond werden Spuren konstanter geologischer Aktivität beobachtet, die eine Bestätigung seiner lebendigen tektonischen Aktivität sind.

Auch die Beschaffenheit der Titanoberfläche ist von großem Interesse. Struktur, Zusammensetzung und Relief sprechen dafür, dass die Oberfläche des Saturnmondes in ständiger Bewegung ist. Hier wie auf der Erde werden unter dem Einfluss von Wind und Niederschlag Bodenerosion, Gesteinsverwitterung und Niederschlagsablagerungen beobachtet.

Die Zusammensetzung der Atmosphäre des Satelliten und die darin ablaufenden Zirkulationsprozesse haben das Klima auf Titan geprägt. All diese Anzeichen sprechen dafür, dass Leben auf Titan unter bestimmten Bedingungen existieren kann. Natürlich wird dies eine Lebensform sein, die sich von terrestrischen Organismen unterscheidet, aber ihre bloße Existenz wird eine kolossale Entdeckung für die Menschheit sein.

Wenn Sie Fragen haben, hinterlassen Sie diese in den Kommentaren unter dem Artikel. Wir oder unsere Besucher beantworten diese gerne.

Titan- der größte Satellit des Saturn und das zweitgrößte Sonnensystem: Foto, Größe, Masse, Atmosphäre, Name, Methanseen, Cassini-Forschung.

Die Titanen herrschten über die Erde und wurden die Vorfahren der olympischen Götter. Deshalb wurde der größte Saturnmond Titan genannt. Es ist das zweitgrößte im System und übersteigt das Volumen von Merkur.

Titan ist der einzige Saturnmond, der mit einer dichten atmosphärischen Schicht ausgestattet ist, die es lange Zeit schwierig machte, Oberflächenmerkmale zu untersuchen. Wir haben jetzt Beweise für das Vorhandensein von Flüssigkeit auf der Oberfläche.

Entdeckung und Name des Satelliten Titan

1655 bemerkte Christian Huygens einen Satelliten. Diese Entdeckung wurde von den Funden von Galileo in der Nähe von Jupiter inspiriert. Daher in den 1650er Jahren. er begann mit der Entwicklung seines Teleskops. Zuerst wurde er einfach der Satellit des Saturn genannt. Aber später wird Giovanni Cassini 4 weitere finden, also wurde er nach seiner Position benannt - Saturn IV.

Der moderne Name stammt von John Herschel im Jahr 1847. 1907 verfolgte Josel Comas Sola die Verdunkelung von Titan. Dies ist der Effekt, bei dem das Zentrum eines Planeten oder Sterns viel heller erscheint als der Rand. Dies war das erste Signal, das die Atmosphäre auf einem Satelliten entdeckte. 1944 wandte Gerard Kuiper ein spektroskopisches Instrument an und fand eine Methanatmosphäre.

Größe, Masse und Umlaufbahn des Titans

Der Radius beträgt 2576 km (0,404 Erde) und die Masse des Titans-Satelliten beträgt 1,345 x 10 23 kg (0,0255 von der Erde entfernt). Die durchschnittliche Distanz beträgt 1.221.870 km. Aber eine Exzentrizität von 0,0288 und eine Neigung der Orbitalebene von 0,378 Grad führten dazu, dass sich der Satellit 1.186.680 km näherte und 1.257.060 km zurückzog. Oben ist ein Foto, das die Größe von Titan, Erde und Mond vergleicht.

So haben Sie herausgefunden, welcher Planet Titan ein Satellit ist.

Titan verbringt 15 Tage und 22 Stunden auf einer Orbitalpassage. Die Umlauf- und Achsenperioden sind synchron, daher befindet sie sich im Gravitationsblock (einseitig zum Planeten gedreht).

Zusammensetzung und Oberfläche des Satelliten Titan

Titan ist aufgrund der Gravitationskompression dichter. Sein Wert von 1,88 g / cm 3 deutet auf ein gleiches Verhältnis von Wassereis und Gesteinsmaterial hin. Im Inneren ist es in Schichten mit einem 3400 km langen Felskern unterteilt. Eine Studie von Cassini aus dem Jahr 2005 deutete auf das mögliche Vorhandensein eines unterirdischen Ozeans hin.

Es wird angenommen, dass die Flüssigkeit von Titan aus Wasser und Ammoniak besteht, was es ermöglicht, den flüssigen Zustand auch bei einer Temperatur von -97 ° C zu fixieren.

Die Oberflächenschicht gilt als relativ jung (100 Millionen bis 1 Milliarde Jahre alt) und sieht glatt aus mit Einschlagskratern. Die Höhe ändert sich um 150 m, kann aber 1 km erreichen. Es wird vermutet, dass dies durch geologische Prozesse beeinflusst wurde. Auf der Südseite hat sich beispielsweise ein Bergrücken mit einer Länge von 150 km, einer Breite von 30 km und einer Höhe von 1,5 km gebildet. Gefüllt mit Eismaterial und einer Schicht Methanschnee.

Patera Sotra ist ein 1000-1500 m hohes Gebirge, einige Gipfel sind mit Kratern versehen und es scheint, dass sich an der Basis gefrorene Lavaströme angesammelt haben. Wenn es auf Titan aktive Vulkane gibt, werden sie durch die Energie des radioaktiven Zerfalls provoziert.

Einige glauben, dass wir einen geologisch toten Ort haben und die Oberfläche durch Kratereinschläge, Flüssigkeitsströmungen und Winderosion geschaffen wurde. Dann kommt das Methan nicht von Vulkanen, sondern wird aus dem kalten Mondinneren freigesetzt.

Unter den Kratern von Titans Mond sticht das 440 km lange Zweizonen-Minerva-Einschlagsbecken hervor. Es ist leicht an seinem dunklen Muster zu finden. Es gibt auch Sinlap (60 km) und Ksa (30 km). Die Radaruntersuchung konnte Kraterformen finden. Darunter ist der 90 Kilometer lange Guabonito-Ring.

Wissenschaftler theoretisierten das Vorkommen von Kryovulkanen, aber bisher weisen nur Oberflächenstrukturen mit einer Länge von 200 m, die wie Lavaströme aussehen, darauf hin.

Die Kanäle können auf tektonische Aktivität hinweisen, was bedeutet, dass wir junge Formationen vor uns haben. Oder ist es ein altes Gebiet. Es können dunkle Bereiche gefunden werden, bei denen es sich um Flecken von Wassereis und organischen Verbindungen handelt, die im UV-Scan zu sehen sind.

Methanseen des Satelliten Titan

Saturns Satellit Titan macht mit seinen Kohlenwasserstoffmeeren, Methanseen und anderen Kohlenwasserstoffverbindungen auf sich aufmerksam. Viele von ihnen wurden in der Nähe der Polarregionen markiert. Ein Gebiet umfasst 15.000 km 2 und die Tiefe beträgt 7 m.

Aber der größte ist der Kraken am Nordpol. Die Fläche beträgt 400.000 km 2 und die Tiefe beträgt 160 m Es konnten sogar kleine Kapillarwellen mit einer Höhe von 1,5 cm und einer Geschwindigkeit von 0,7 m / s festgestellt werden.

Es gibt auch das Ligeia-Meer, das näher am Nordpol liegt. Es umfasst eine Fläche von 126.000 km 2 . Hier bemerkte die NASA 2013 zum ersten Mal ein mysteriöses Objekt - die Magic Island. Später wird er verschwinden und 2014 in anderer Form wieder auftauchen. Es wird angenommen, dass dies ein saisonales Merkmal ist, das durch aufsteigende Blasen entsteht.

Die meisten Seen konzentrieren sich in der Nähe der Pole, aber ähnliche Formationen wurden auch an der Äquatorlinie gefunden. Generell zeigt die Analyse, dass Seen nur wenige Prozent der Oberfläche bedecken, weshalb Titan viel trockener ist als unser Planet Erde.

Titan-Atmosphäre

Titan ist immer noch der einzige Satellit im Sonnensystem mit einer dichten atmosphärischen Schicht mit einem bemerkenswerten Stickstoffvolumen. Außerdem übertrifft es mit einem Druck von 1,469 kPa sogar die Dichte der Erde.

Es wird durch einen undurchsichtigen Dunst dargestellt, der das einfallende Sonnenlicht blockiert (ähnlich der Venus). Die Schwerkraft des Mondes ist gering, daher ist die Atmosphäre viel größer als die der Erde. Die Stratosphäre ist mit Stickstoff (98,4%), Methan (1,6%) und Wasserstoff (0,1% -0,2%) gefüllt.

Titans Atmosphäre enthält Spuren von Kohlenwasserstoffen wie Ethan, Acetylen, Diacetylen, Propan und Methylacetylen. Es wird vermutet, dass sie sich in den oberen Schichten durch den Zerfall von Methan durch UV-Strahlen bilden, wodurch ein dicker orangefarbener Smog entsteht.

Die Oberflächentemperatur erreicht -179,2 °C, da der Mond im Vergleich zu uns nur 1% der Sonnenwärme erhält. Gleichzeitig ist das Eis mit Unterdruck ausgestattet. Ohne den Treibhauseffekt von Methan wäre Titan viel cooler.

Nebel wird ausgelöst, um dem Treibhauseffekt entgegenzuwirken und das Sonnenlicht zu reflektieren. Simulationen haben gezeigt, dass auf dem Satelliten komplexe organische Moleküle erscheinen können.

Heiße Planetenkronen

Astronom Valery Shematovich über das Studium der Gashüllen von Planeten, heißen Teilchen in der Atmosphäre und Entdeckungen auf Titan:

Titan-Satelliten-Lebensraum

Titan wird als probiatisches Medium mit komplexer organischer Chemie und einem möglichen flüssigen Ozean unter der Oberfläche wahrgenommen. Modelle zeigen, dass die Zugabe von UV-Strahlen in einer solchen Umgebung zur Bildung komplexer Moleküle und Substanzen wie Tholinen führen kann. Und die Energiezufuhr verursacht sogar 5 Nukleotidbasen.

Viele glauben, dass auf dem Satelliten genügend organisches Material vorhanden ist, um einen Prozess der chemischen Evolution ähnlich dem der Erde zu aktivieren. Dies erfordert Wasser, aber im unterirdischen Ozean könnte Leben bestehen bleiben. Das heißt, Leben kann auf dem Saturnmond Titan erscheinen.

Solche Formen müssen unter extremen Bedingungen überleben können. Es hängt alles von der Wärmeübertragung zwischen der inneren und der oberen Schicht ab. Das Vorhandensein von Leben in Methanseen ist nicht ausgeschlossen.

Um die Hypothese zu testen, haben wir mehrere Modelle erstellt. Atmosphärische zeigt, dass sich in der oberen Schicht ein großes Volumen an molekularem Wasserstoff befindet, der näher an der Oberfläche verschwindet. Niedrige Acytelen-Werte weisen auch auf kohlenwasserstoffverbrauchende Organismen hin.

Im Jahr 2015 haben Forscher sogar eine Zellmembran geschaffen, die in flüssigem Methan unter bestimmten Mondbedingungen funktionieren kann. Die NASA betrachtet diese Experimente jedoch als Hypothesen und stützen sich eher auf die Konzentrationen von Acithelen und Wasserstoff.

Außerdem betrafen die Experimente noch irdische Vorstellungen vom Leben, und Titan ist anders. Der Satellit lebt viel weiter von der Sonne entfernt und die Atmosphäre ist frei von Kohlenmonoxid, was es unmöglich macht, die erforderliche Wärmemenge zu speichern.

Erkundung des Satelliten Titan

Die Ringe des Saturns überlappen oft den Mond, was es schwierig macht, Titan ohne Spezialwerkzeug zu finden. Aber weiter folgt ein Hindernis aus einer dichten atmosphärischen Schicht, die den Blick auf die Oberfläche verhindert.

Zum ersten Mal trat Pioneer 11 1979 an Titan heran und präsentierte Fotografien. Er stellte fest, dass der Mond zu kalt ist, um Leben zu unterstützen. Es folgten Voyagers 1 (1980) und 2 (1981), die Auskunft über Dichte, Zusammensetzung, Temperatur und Masse geben.

Die wichtigsten Informationen stammen aus der Studie der Cassini-Huygens-Mission, die 2004 im System ankam. Die Sonde erfasste Oberflächendetails und Farbflecken, die dem menschlichen Auge zuvor nicht zugänglich waren. Er bemerkte auch die Meere und Seen.

Im Jahr 2005 stieg die Sonde Huizens an die Oberfläche und erfasste Oberflächenformationen aus nächster Nähe.

Er erhielt auch Bilder einer dunklen Ebene, die auf Erosion hindeutete. Es stellte sich heraus, dass die Oberfläche viel dunkler war, als die Wissenschaftler erwartet hatten.

In den letzten Jahren wurden immer mehr Fragen über eine Rückkehr zu Titan aufgeworfen. Im Jahr 2009 versuchten sie, das TSSM-Projekt zu fördern, aber es wurde von EJSM (NASA / ESA) umgangen, deren Sonden nach Ganymed und Europa gehen werden.

Sie planten auch, TiME durchzuführen, aber die NASA entschied, dass es zweckmäßiger und billiger wäre, InSight 2016 zum Mars zu starten.

Im Jahr 2010 erwogen sie die Möglichkeit, JET - einen astrobiologischen Orbiter - zu starten. Und 2015 kamen sie zur Entwicklung eines U-Bootes, das in das Krakenmeer eintauchen kann. Aber im Moment ist dies alles im Stadium der Diskussion.

Besiedlung des Satelliten Titan

Von allen Satelliten scheint Titan das lukrativste Ziel für die Gründung einer Kolonie zu sein.

Titan enthält eine Vielzahl von Elementen, die zum Erhalt des Lebens benötigt werden: Methan, Stickstoff, Wasser und Ammoniak. Sie können in Sauerstoff umgewandelt werden und sogar eine Atmosphäre schaffen. Der Druck ist 1,5-mal höher als der der Erde, und die dichte Atmosphäre schützt viel besser vor kosmischer Strahlung. Natürlich ist es mit brennbaren Stoffen gefüllt, aber zum Explodieren wird viel Sauerstoff benötigt.

Aber es gibt auch ein Problem. Die Schwerkraft ist der des Erdmondes unterlegen, was bedeutet, dass der menschliche Körper gegen Muskelschwund und Knochenzerstörung kämpfen muss.

Frost bei -179 °C ist nicht leicht zu verkraften. Aber der Satellit ist ein Leckerbissen für Forscher. Die Chancen stehen gut, dass Sie auf Lebensformen stoßen, die unter extremen Bedingungen überleben können. Vielleicht kommen wir zur Kolonisation, denn der Satellit wird zum Ausgangspunkt für die Untersuchung weiter entfernter Objekte und sogar das Verlassen des Systems. Unten finden Sie eine Karte von Titan und hochwertige hochauflösende Fotos aus dem Weltraum.

Titan-Satellitenoberflächenkarte

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Titan-Satellitenfotos

Die Raumsonde Cassini hat sich am 29. Mai 2017 einer Entfernung von 2 Millionen km genähert, um die Nachtseite von Titan auf dem Foto einzufangen. Diese Überprüfung konnte den ausgedehnten atmosphärischen Nebel des Mondes hervorheben. Während des gesamten Beobachtungszeitraums konnte das Gerät den Satelliten aus verschiedenen Winkeln fixieren und eine vollständige Sicht auf die Atmosphäre erhalten. Die Nebelschicht in großer Höhe wird in Blau angezeigt und der Hauptdunst in Orange. Der Farbunterschied kann auf der Partikelgröße basieren. Blau wird höchstwahrscheinlich durch kleine Elemente repräsentiert. Für die Aufnahmen wurde eine Schmalwinkelkamera mit Rot-, Grün- und Blaufilter verwendet. Maßstab - 9 km pro Pixel. Das Cassini-Programm ist eine gemeinsame Entwicklung von ESA, NASA und der italienischen Raumfahrtbehörde. Das Team befindet sich im LRD. Sie erstellten auch zwei Kameras an Bord. Die geborgenen Fotografien werden in Boulder, Colorado, verarbeitet.

Die Oberfläche von Titan wurde auf dem Foto bei der Landung der Huygens-Sonde im Detail beobachtet. Trotzdem wurde der größte Teil der Fläche vom Cassini-Apparat dargestellt. Titan ist immer noch ein interessantes Mysterium. Diese Übersicht zeigt einen neuen Bereich, der in früheren Beobachtungen nicht beachtet wurde. Dies ist ein zusammengesetztes Bild aus 4 nahezu identischen Weitwinkelaufnahmen.

Hirtengefährten	· · · ·

Titan

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Dutzende von Satelliten kreisen um Saturn. Derzeit sind 53 Satelliten mit Namen bekannt, etwa ein Dutzend Himmelskörper "warten" auf die Bestätigung ihrer Flugbahnen für eine Beteiligung am Satellitensystem Saturn. Unter ihnen sticht der größte Satellit Titan hervor, der bekanntlich bereits 1655 von Christian Huygens entdeckt wurde. In Bezug auf die Größe rangiert Titan unter allen Satelliten des Sonnensystems an zweiter Stelle, nur nach Ganymed, dem Satellit des Jupiter. Der Durchmesser des Titans beträgt 5150 km, d.h. in der Größe ist dieser Satellit größer als der Planet Merkur, dessen Durchmesser 4878 km beträgt. Die Umlaufzeit von Titan um Saturn beträgt fast 16 Tage (15 Tage, 22 Stunden und 41 Minuten). Titan ist auf einer Seite zum Saturn gedreht, wie der Mond zur Erde. Titan bewegt sich auf seiner Umlaufbahn in einer Entfernung von 1.221.900 km von Saturn.

Interne Struktur von Titan

Titan ist nicht nur für Astronomen von großem Interesse, sondern auch für Biologen, Geologen und Paläoklimatologen. Aber alle interessieren sich nicht nur und nicht so sehr für die Größe von Titan und die Parameter seiner Umlaufbahn, sondern für die Atmosphäre und Oberfläche dieses Satelliten.

Titan ist der einzige Satellit im Sonnensystem mit einer Atmosphäre. Die Dichte der Titanatmosphäre ist deutlich höher als die Dichte der Erdatmosphäre, daher ist der Druck auf der Ebene der Titanoberfläche eineinhalb Mal (1,5 bar) höher als der der Erde. Die Temperatur an der Oberfläche des Satelliten liegt im Bereich von 90 bis 100 K. Die Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Stickstoff (90-97%), daneben gibt es Methan (2-5%) und Argon (ca. 0-6%). sind Spuren von Ethan, Wasserstoff (0,2%) und Kohlendioxid. Das Vorhandensein von Methan wurde bereits 1944 mittels Infrarotspektrometrie bestimmt.

Die Oberfläche von Titan ist mit Wolken bedeckt. In 1980 von Voyager 1 übertragenen Bildern sind die Wolken überwiegend orange. Dies bedeutet das Vorhandensein organischer Moleküle in ihnen, was bei der Anwesenheit von Methan in der Atmosphäre durchaus verständlich ist. Methan ist ein Treibhausgas, und Methan enthaltende Wolken bedecken die Oberfläche von Titan dicht. Die visuelle Beobachtung von Titan ist sehr schwierig. Einige Forscher haben vorgeschlagen, dass die Kälte nur in den äußeren Schichten der Atmosphäre herrscht und an der Oberfläche möglicherweise andere Bedingungen herrschen, einschließlich derer, unter denen Proteinleben möglich ist.

Es entstand die Vermutung über die Ähnlichkeit der Titanenatmosphäre mit der Atmosphäre, die zuvor auf der Erde existierte. Diese Annahme hatte eine gewisse Grundlage, da In der modernen Erdatmosphäre, wie auch in der Titanatmosphäre, ist der Hauptbestandteil molekularer Stickstoff.

Titans Oberflächengeheimnis

Panoramablick auf die Oberfläche von Titan von der Raumsonde Huygens

Das Geheimnis von Titans Oberfläche verfolgte Wissenschaftler. Astronomen und vor allem Biologen und Paläoklimatologen wollten mehr über den Himmelskörper wissen, auf dem (was wäre wenn!) Proteinleben zu finden ist. Was befindet sich unter der Wolkenschicht: ein Ozean oder eine feste Oberfläche? Wenn der Ozean mit Wasser gefüllt ist? Ethan? Es blieb nicht viel Zeit, auf Antworten auf diese Fragen zu warten. 1997 hat die NASA zusammen mit der Europäischen Weltraumorganisation die Entwicklung des Cassini-Huygens-Projekts abgeschlossen und das interplanetare Fahrzeug Cassini mit der Atmosphärensonde Huygens wird zum Titan gestartet. Im Juli 2004 trennt sich die Huygens-Sonde von der Raumsonde Cassini, tritt in die bewölkte Atmosphäre von Titan ein und landet auf seiner Oberfläche. Die Informationen, die die Huygens-Sonde an die Erde übermittelte, ließen Forschern, die davon träumten, zumindest Spuren biologischer Aktivität auf Titan zu finden, keine Chance. Wir sind wieder einmal davon überzeugt, dass im Sonnensystem und möglicherweise in unserer gesamten Galaxie und sogar in Tausenden solcher Galaxien nirgendwo außer unserem schönen kleinen Planeten Erde Leben existiert. Die Oberfläche des Titans erwies sich ebenso wie seine Atmosphäre als extrem kalt mit einer durchschnittlichen Oberflächentemperatur von minus 178 °C. Auf seiner Oberfläche gibt es viele Seen, aber natürlich sind sie nicht mit Wasser gefüllt, vielleicht sind dies die Verbindungen von Methan oder Ethan mit anderen Substanzen.

Das Studium von Titan geht weiter. Bis heute wurden mehr als 60 % der Oberfläche von Titan kartiert. Seen nehmen etwa 14% der gesamten untersuchten Fläche ein. Die Dichte der Titansubstanz (eine Mischung aus Gestein und Eis) beträgt etwa 1,88 g / cm³, was die höchste Dichte unter den Saturn-Satelliten ist. Titan macht mehr als 95 % der Masse aller Saturnmonde aus. Die Masse des Titans beträgt 1,345 × 10 23 kg. Die Erdbeschleunigung beträgt 1,352 (m/s²), d.h. Die Schwerkraft ist etwa siebenmal geringer als auf der Erde.

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Ein Gebiet, das in seiner geologischen Struktur der Erdoberfläche ähnelt, wurde erstmals 1994 auf Titan mit dem Hubble Orbiting Telescope entdeckt. Aber dann war es unmöglich, es im Detail zu untersuchen. Und zu Saturn, dessen Satellit Titan ist, wurde am 15. Oktober 1997 die amerikanische interplanetare Station "Cassini" gestartet.

Am 14. Januar 2005 trat der Huygens-Lander nach der Trennung von der Station Cassini in die dichte Atmosphäre von Titan ein. Und die Station selbst übermittelte sowohl 2005 als auch 2007 Bilder der Oberfläche des Saturn-Satelliten an das Kontrollzentrum.
Die von der Station erhaltenen Fotos haben die Wissenschaftler sehr beeindruckt. Die Bilder der Gegend namens Fensal erinnerten sehr an die terrestrische Kalahari-Wüste. Und die Stätte namens Belet ist die Rub al-Khali-Wüste im Oman. Die Dünen sind etwa 100 Meter hoch, ein bis zwei Kilometer breit und Hunderte von Kilometern lang. Unweit des Nordpols von Titan waren große, durch Kanäle verbundene Seen deutlich zu erkennen. Der Mut, einmal zu sehen, wie etwas durch die Kanäle fließt. Das Gebiet war auffallend ähnlich wie Kanada, Finnland oder Karelien. Ein großer Fluss ähnlich dem ägyptischen Nil wurde ebenfalls entdeckt. Er ist etwa 400 Kilometer lang und mündet ins Meer. Dies ist der erste außerirdische Fluss, der im Sonnensystem entdeckt wurde. Und Titan ist die erste außerirdische Welt, auf deren Oberfläche sich eine Art Flüssigkeit befindet. Die Ähnlichkeit von Titan mit der Erde wird durch die Tatsache ergänzt, dass es eine dichte Atmosphäre hat, in der Wolken schweben, sich Nebel bildet und es regnet. Dank der Atmosphäre hat der Jupitermond schon immer das Interesse der Astronomen geweckt. Das Vorhandensein der Atmosphäre wurde 1944 vom amerikanischen Astronomen Gerard Kuiper entdeckt. Und es besteht zu 95 Prozent aus Stickstoff. Es enthält praktisch keinen Sauerstoff. Und Titans Größe ist beeindruckend, nur nach dem Saturnmond Ganymed. Und auf Titan gibt es wie auf der Erde Jahreszeiten. Trotz der Ähnlichkeit der Fotografien der Titanoberfläche mit der terrestrischen Landschaft gibt es einen signifikanten Unterschied zwischen Titan und der Erde. Die Temperatur des mysteriösen Saturn-Satelliten unterscheidet sich von der Erde um 100 und in einigen Gebieten um 200 Grad. Mit Minuszeichen. Deshalb fließt in seinen Seen und Kanälen kein Wasser. Sie sind flüssige Kohlenhydrate, die aus einer Mischung von Methan und Ethan bestehen. EIN genauer gesagt 80 Prozent Ethan, 10 Prozent Methan und etwa 8 Prozent Propan. Die restlichen 2 Prozent sind Buten, Butan und Acetylen. Einfach ausgedrückt ist Titan ein natürlicher Speicher für Flüssiggas. Und es sieht aus wie das größte im Sonnensystem. Es ist nur ein Traum für alle Gasunternehmen. Die Gesamtreserven an Kohlenwasserstofftreibstoff auf Titan sind um ein Vielfaches höher als die Reserven unseres Planeten. Der Huygens-Lander hat die Bilder auch zur Erde übertragen. Kiesel und große Steine ​​sind im Rahmen. Einige von ihnen erreichen einen Durchmesser von etwa zwei Metern. Und ihre Oberfläche ist wie poliert. Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass die Steine ​​​​aus gewöhnlichem Wasser bestehen könnten, das mit Ammoniak vermischt ist. Bei einer Temperatur von etwa minus 180 Grad erlangt Wasser eine außergewöhnliche Kraft. Es gab auch eine Erklärung für den "Sand", der die lokalen Wüsten füllte. Es kann sich um gefrorene Kohlenwasserstoffe handeln, die aus der Atmosphäre entweichen. Nach irdischen Vorstellungen ist es eher nicht „Sand“, sondern „Schnee“. Trotz der äußerlichen Ähnlichkeit mit unserem Planeten ist intelligentes Leben auf Titan kaum möglich. Fast zweihundert Grad Fröste behindern die Bildung und Entwicklung hochorganisierter Lebensformen stark. Aber das einfachste Leben darauf kann existieren. Im Jahr 2010 gab ein NASA-Team bekannt, dass es klare Anzeichen für das einfachste Leben auf Titan gefunden habe. Nur nicht der übliche Sauerstoff-Wasserstoff, sondern Methan-Wasserstoff. In der Folge wurde diese Aussage nicht bestätigt, jedoch kann diese Möglichkeit nicht vollständig ausgeschlossen werden. Biologen können die Frage nach der Existenz von Leben bei Temperaturen um minus 180 Grad nicht eindeutig beantworten. Daher antworten sie ausweichend, dass solche Kreaturen unserer Wissenschaft noch nicht bekannt sind. Es stimmt, ein NASA-Forscher Chris McKay gibt die Existenz von Leben auf Titan zu, was durchaus nützen könnte Titans Atmosphäre ist Wasserstoff. Nur wenn es möglich ist, Leben auf dem Saturnmond zu finden, ist es unwahrscheinlich, dass es mit allem vergleichbar ist, was wir kennen. Es wird auch die Hypothese aufgestellt, dass sich unter einer 100 Kilometer langen Eisschicht ein Ozean aus einer Mischung von Wasser mit Ammoniak befinden kann. In dem die Existenz neuer, unbekannter Lebensformen möglich ist. Der Bahnhof Cassini sollte vier Jahre lang in Betrieb sein. Dann wurde es bis 2010 verlängert. Dann bis 2017. Es scheint, dass sowohl Saturn als auch Titan für Forscher weiterhin von Interesse sind.