تیتان بزرگترین قمر زحل و دومین قمر بعد از گانیمد در منظومه شمسی است. با این حال، اگر تیتان را با اتمسفر آن اندازه گیری کنید، معلوم می شود که بزرگتر از گانیمد است. تیتان در تمام پارامترهایش به سیارات معمولی نزدیکتر است: اندازه آن از عطارد بزرگتر است، اتمسفر متراکم آن ضخیم تر از زمین است و سطح آن - از نظر جغرافیایی - تقریباً به اندازه سیاره ما زنده است.

مشاهدات زمینی حتی قبل از آغاز عصر فضا نشان داد که تیتان جو متراکمی دارد. در واقع، این تنها سیاره اقماری با جوی کامل است. وویجر 2 در سال 1981 با پرواز در منظومه زحل کشف کرد که جزء اصلی جو تیتان نیتروژن (N2) است. همچنین حاوی متان (CH 4) و سایر هیدروکربن ها است. داده‌های تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ‌های زمینی این امکان را در سال 1995 فراهم کردند که به وجود مناطق وسیعی در سطح تیتان که با متان مایع پوشیده شده بود مشکوک شد. اما وجود این دریاچه های هیدروکربنی تنها پس از آن تایید شد که اولین ماهواره مصنوعی زحل، کاسینی، تحقیقات فشرده ای را آغاز کرد، که از آن کاوشگر هویگنس در 14 ژانویه 2005 روی سطح تیتان فرود آمد. اکسپدیشن کاسینی-هویگنس که توسط ناسا، ESA (آژانس فضایی اروپا) و ASI (آژانس فضایی ایتالیا) سازماندهی شد، در 15 اکتبر 1997 آغاز شد، اما تا اواسط سال 2004 بود که این وسیله به منظومه زحل رسید و کار خود را آغاز کرد. (نگاه کنید به برگه رنگی ص 16).

تایتان تقریباً دو برابر جرم دارد و اندازه آن نصف ماه است. بنابراین، در سطح آن، نیروی گرانش تقریباً قمری است: 7 برابر کمتر از زمین است (روی ماه - 6 برابر). دومین سرعت کیهانی در سطح تیتان 2.6 کیلومتر در ثانیه است، در ماه - 2.4 کیلومتر در ثانیه، اما بلند شدن از تیتان بسیار دشوارتر از ماه خواهد بود: جو متراکم تداخل خواهد داشت. ترکیب اتمسفر تیتان اکنون با جزئیات شناخته شده است: در سطح، 95٪ نیتروژن و حدود 5٪ متان، و در استراتوسفر 98.4٪ نیتروژن و 1.4٪ متان. فشار سطحی 1.45 برابر فشار معمول اتمسفر زمین است. اما اگر به یاد بیاوریم که نیروی گرانش در آنجا 7 برابر کمتر از نیروی گرانش ما است، پس واضح است که جرم ستون گاز بالای یک واحد سطح تیتان 10 برابر بیشتر از زمین است. از آنجایی که اندازه تیتان 2.5 برابر کوچکتر از زمین است، مساحت سطح آن حدود 6 برابر کمتر از زمین است، یعنی مجموع جرم جو تیتان 1.5 برابر بیشتر از جرم جو زمین است! احتمالاً به همین دلیل است که دهانه های شهاب سنگی بسیار کمی در سطح تیتان وجود دارد: شهاب سنگ های کوچک در جو کاهش می یابند و از بین می روند و آثار سقوط شهاب سنگ های بزرگ به سرعت توسط باران و باد از بین می رود.

اتمسفر قدرتمند و فوق العاده گسترده تیتان، فرود فضاپیما را بر روی آن آسان تر کرد. کاوشگر هویگنس پس از جدا شدن از کاسینی به مدت سه هفته در حالت خاموش به سمت تیتان حرکت کرد و سپس شروع به آماده شدن برای فرود کرد. فرود هویگنس بر روی تیتان یک عملیات منحصر به فرد است. در اینجا مراحل اصلی آن آمده است (ساعت: دقیقه CET):

06:51 - منبع تغذیه دستگاه ها روشن است.

11:13 - ابتدای ورود به جو در ارتفاع 1270 کیلومتری با سرعت 6 کیلومتر بر ثانیه. ترمز توسط یک محافظ حرارتی جلو انجام می شود.

11:17 - ارتفاع 180 کیلومتر، سرعت 400 متر بر ثانیه، چتر خلبان با قطر 3 متر مستقر می شود. پس از 2.5 ثانیه، چتر اصلی را با قطر 8.3 متر بیرون می کشد.

11:18 - ارتفاع 160 کیلومتر. صفحه جلوی آن رها شده است. یک کروماتوگراف گازی و یک طیف سنج جرمی شروع به بررسی اتمسفر کردند. جمع آوری و تبخیر ذرات معلق در هوا انجام می شود. دوربین تصویری پانوراما از ابرها را مخابره می کند.

11:32 - ارتفاع 125 کیلومتر. چتر اصلی رها شد و قطر ترمز 3 متری برای تسریع سقوط و فرصت فرود قبل از تخلیه کامل باتری ها باز شد (شارژ 1.8 کیلووات ساعت). فاصله تا "کاسینی" 60 هزار کیلومتر.

11:49 - ارتفاع 60 کیلومتر. ارتفاع سنج رادار گنجانده شده است. قبل از آن کار با تایمر کنترل می شد. دوربین شروع به گرفتن پانوراما از سطح می کند. سرعت باد (با اثر داپلر فرستنده)، دما و فشار هوا، میدان الکتریکی اندازه گیری می شود (وجود رعد و برق بررسی می شود). در ارتفاع چند صد متری از سطح، یک لامپ سفید رنگ برای آنالیز طیفی سطح روشن می شود. سونار و رادار بی نظمی ها را در زمین اندازه گیری می کنند. فرود هویگنس در جو تیتان حدود 2.5 ساعت طول کشید.

13:34 - لمس زمین با سرعت 4.5 متر بر ثانیه. دوربین، میکروفون، شتاب‌سنج و سونار برای اندازه‌گیری عمق مایع در صورت فرود در دریا کار می‌کنند. اما خاک زیر دستگاه قابل اعتماد است و از نظر خواص مکانیکی شبیه به ماسه یا خاک رس مرطوب است. پس از برخورد، دستگاه حدود 15 سانتی متر به عمق زمین رفت و در عرض 2 ساعت، داده ها را از سطح با سرعت 8 کیلوبیت بر ثانیه ارسال کرد.

15:44 - کاسینی در افق می رود پایان انتقال داده ها. کاسینی آنتن خود را به سمت زمین می چرخاند و شروع به پخش داده های ثبت شده از هویگنس می کند.

کاوشگر کمی در جنوب خط استوا، در لبه تپه های یخی در وسط یک دریای شنی وسیع غرق شد. در عکس مناظر اطراف، چند تپه شنی بلند در دوردست قابل مشاهده است، اما محل فرود خود بیشتر شبیه بستر رودخانه ای است که با سنگفرش در بالای ماسه ها پر شده است. دمای سطح تیتان بسیار پایین است: -180 درجه سانتیگراد. این دما نزدیک به نقطه سه گانه متان است، همانطور که دمای سطح زمین نزدیک به نقطه سه گانه آب است. در این دما حالت های گازی، مایع و جامد ماده با هم وجود دارند. همانطور که چرخه آب در طبیعت روی زمین اتفاق می افتد، چرخه متان نیز باید در تیتان رخ دهد. در واقع، متان (مخلوط با اتان و سایر هیدروکربن‌ها) در آنجا همان نقش آب روی زمین را بازی می‌کند: از دریاچه‌ها تبخیر می‌شود، ابرها را تشکیل می‌دهد، به شکل بارش می‌ریزد، کانال‌هایی را در امتداد دره‌ها ایجاد می‌کند و دوباره به دریاچه‌ها می‌ریزد.

مطالعه تصاویر نشان می دهد که چشم انداز تیتان تا حدی توسط بارش شدید باران و جریان سریع مایع در سراسر سطح شکل گرفته است. اما، بر خلاف زمین، این چرخه هیدرولوژیکی روی تیتان به حالت شدید رسیده است. در زمین، گرمای خورشید برای تبخیر حدود یک متر آب در سال کافی است. اما جو فقط می‌تواند چند سانتی‌متر رطوبت رسوب‌شده را قبل از متراکم شدن ابرها و باریدن باران نگه دارد، بنابراین باران‌های خفیف از ویژگی‌های آب و هوای زمین هستند که در فواصل یک یا دو هفته‌ای چندین سانتی‌متر آب می‌ریزند. در تیتان، کمبود گرمای خورشیدی منجر به تبخیر تنها حدود 1 سانتی‌متر متان مایع در سال می‌شود و اتمسفر قدرتمند آن می‌تواند مقدار متان مربوط به حدود 10 متر از مایع رسوب‌شده را به شکل گازی نگه دارد. بنابراین، تیتان باید با باران‌های سیل‌آمیز نادر مشخص شود که منجر به جریان‌های خشن می‌شود، و در فواصل بین این سیل‌ها - دوره‌های سکولار خشکسالی. به احتمال زیاد مدتی پیش سیل در محل فرود هویگنس رخ داده است. کارشناسان آب و هوا بر این باورند که چرخه‌های آب و هوایی قدرتمند تیتان نسخه‌ای شدید از آنچه می‌تواند در نتیجه گرمایش جهانی روی زمین اتفاق بیفتد است. با گرم شدن تروپوسفر زمین، می تواند رطوبت بیشتری را در خود نگه دارد، بنابراین طوفان ها و خشکسالی ها در اینجا شدیدتر می شوند.

بنابراین، تیتان یک نسخه یخ زده از زمین است، که در آن متان به جای آب، آب به جای سنگ، و چرخه های آب و هوا برای قرن ها ادامه دارد. به احتمال زیاد جو تیتان شبیه جو زمین جوان در دوره تولد حیات بر روی آن است. علاوه بر این، میانگین چگالی تیتانیوم (1.88 گرم بر سانتی‌متر مربع) نشان می‌دهد که نیمی از آن سنگ (هسته)، نیمی آب (جبه و پوسته) است و با هیدروکربن‌ها پوشیده شده است. مدل‌های ریاضی پیش‌بینی می‌کنند که پوسته یخی حدود 50 کیلومتر ضخامت دارد و در زیر آن اقیانوسی از آب مایع، احتمالاً با آمونیاک وجود دارد. عمق این اقیانوس «آمونیاک» باید به صدها کیلومتر برسد. برخی از محققان معتقدند ممکن است زندگی در آنجا وجود داشته باشد.

برنامه ریزی شده است که عملیات فضاپیمای کاسینی تا سال 2017 ادامه یابد. از ژوئیه 2004 تا سپتامبر 2010، 72 پرواز در نزدیکی تیتان انجام داد و تصاویر راداری از سطح آن و تصاویر را در محدوده مادون قرمز مخابره کرد. زمانی که محققان به منبع مه دود در جو تیتان علاقه مند شدند، کاسینی با پرواز در لایه های بالایی جو آن، در ارتفاع حدود 1000 کیلومتری، نمونه هایی از این مه را جمع آوری و تجزیه و تحلیل کرد. دانشمندان انتظار داشتند که مه از هیدروکربن های سبک، مانند اتان، با وزن مولکولی 30 تشکیل شده باشد. اما کاسینی فراوانی غیرمنتظره ای از مولکول های آلی سنگین، از جمله بنزن، آنتراسن و ماکرومولکول هایی با جرم 2000 یا بیشتر را کشف کرد. این مواد هنگام قرار گرفتن در معرض نور خورشید از متان اتمسفر تشکیل می شوند. آنها احتمالاً به تدریج به ذرات بزرگتر متراکم می شوند و به سطح می روند، اما جزئیات این فرآیند مشخص نیست.

همانطور که می بینید، سیاره کوچک شگفت انگیز تیتان روز به روز جالب تر می شود. مشکلات اساسی در مطالعه تیتان پیش بینی نشده است. برای سفر به آن، مریخ نوردهای تیتانیومی و همچنین کاوشگرهای شناور و پرنده در حال توسعه هستند. یک فعالیت هیجان انگیز برای مهندسان فضایی!

برای آن دسته از دانشمندان مشتاق که علاقه مند به وجود جهان های فرازمینی مناسب برای اکتشاف هستند، این عبارت معروف: "آیا در مریخ زندگی وجود دارد، آیا زندگی در مریخ وجود دارد" امروز دیگر قابل استفاده نیست. معلوم شد که دنیاهایی در منظومه شمسی وجود دارند که از این جنبه بسیار جالب تر از سیاره سرخ هستند. نمونه بارز آن، بزرگترین قمر زحل، تیتان است. معلوم شد که این جرم آسمانی شباهت زیادی به سیاره ما دارد. اطلاعاتی که امروزه دانشمندان در اختیار دارند، وجود یک نسخه علمی را امکان پذیر می کند که زندگی در تیتان، قمر زحل، یک واقعیت بسیار واقعی است.

چرا تایتان برای زمینیان جالب است؟

پس از اینکه مردی دهه‌ها تلاش ناموفقی برای یافتن جهانی در منظومه شمسی داشت که حداقل از راه دور شبیه زمین ما باشد، اطلاعات مربوط به تیتان امیدی را در جامعه علمی برانگیخت. از سال 2005، زمانی که کاوشگر خودکار هویگنس روی سطح یکی از بزرگترین ماهواره های منظومه شمسی فرود آمد، دانشمندان به این جرم آسمانی علاقه مند شدند. در طول 72 دقیقه بعدی، دوربین عکاسی و فیلمبرداری سفینه فضایی عکسی از سطح این جسم و سایر مواد ویدئویی در مورد این دنیای دور را به زمین مخابره کرد. حتی در چنین زمان محدودی که برای مطالعات ابزاری یک ماهواره دور اختصاص داده شده بود، دانشمندان توانستند اطلاعات جامعی را به دست آورند.

فرود روی سطح تیتان در چارچوب برنامه بین المللی "Cassini-Huygens" با هدف مطالعه زحل و ماهواره های آن انجام شد. ایستگاه بین سیاره ای خودکار "کاسینی" که در سال 1997 راه اندازی شد، توسعه مشترک ESA و ناسا برای مطالعه دقیق زحل و منطقه اطراف این سیاره است. پس از 7 سال پرواز در سراسر وسعت منظومه شمسی، ایستگاه کاوشگر فضایی هویگنس را به تیتان تحویل داد. این وسیله منحصر به فرد ثمره کار مشترک متخصصان ناسا و آژانس فضایی ایتالیا است که تیم آنها امید زیادی به این پرواز داشتند.

نتایجی که دانشمندان از ایستگاه کاسینی در حال کار و از کاوشگر هویگنس به دست آوردند بسیار ارزشمند بود. علیرغم این واقعیت که ماهواره دور در برابر نگاه زمینیان به عنوان یک پادشاهی بی‌صدا از یخ ظاهر شد، مطالعه دقیق بعدی سطح شیء ایده تایتان را تغییر داد. در تصاویر به‌دست‌آمده با کاوشگر هویگنس، می‌توان با کوچک‌ترین جزئیات سطح قمر زحل را که عمدتاً از یخ آب جامد و لایه‌های رسوبی طبیعت آلی تشکیل شده بود، تشخیص داد. معلوم شد که اتمسفر متراکم و غیر قابل نفوذ یک ماهواره دور عملاً ترکیبی مشابه پوشش هوا-گاز زمین دارد.

بعداً، تیتان یک امتیاز جدی دیگر به دانشمندان داد. برای اولین بار در تاریخ اکتشاف و مطالعه فضای فرازمینی خارج از زمین، ماده مایعی با همان طبیعت یافت شد که در سال های اولیه وجودش در سیاره زمین وجود داشت. نقش برجسته جسم آسمانی با یک اقیانوس عظیم، دریاچه ها و دریاهای متعدد تکمیل می شود. همه اینها دلیلی برای این باور است که ما با یک جرم آسمانی روبرو هستیم که می تواند واحه دیگری از زندگی در منظومه شمسی ما باشد. مطالعات ترکیب جو و محیط مایع قمر زحل وجود مواد مفید لازم برای زندگی موجودات را آشکار کرده است. فرض بر این است که تحت شرایط خاصی در فرآیند مطالعه این جرم آسمانی، موجودات زنده را می توان روی تیتان یافت.

در این راستا، مطالعه بعدی بزرگترین ماهواره زحل مرتبط می شود. به احتمال زیاد، همراه با مریخ، این تیتان است که می تواند به دومین خانه کیهانی تمدن بشر تبدیل شود.

درک آکادمیک تایتان

اندازه تیتان به آن اجازه می دهد تا با سیارات منظومه شمسی رقابت کند. این جرم آسمانی 5152 کیلومتر قطر دارد که از قطر عطارد (4879 کیلومتر) بیشتر و کمی کوچکتر از مریخ (6779 کیلومتر) است. جرم تیتان 1.3452 1023 کیلوگرم است که 45 برابر کمتر از جرم سیاره ما است. با جرم خود، ماهواره زحل دومین در منظومه شمسی است که به قمر مشتری - گانیمد تسلیم می شود.

با وجود اندازه و وزن چشمگیر، تیتانیوم دارای چگالی کم است، تنها 1.8798 گرم در سانتی متر مربع. برای مقایسه، چگالی سیاره مادر زحل تنها 687 کیلو در متر مکعب است. دانشمندان میدان گرانشی ضعیفی را در ماهواره شناسایی کرده اند. نیروی گرانش روی سطح تیتان 7 برابر ضعیف تر از پارامترهای زمینی است و شتاب گرانش مانند ماه است - 1.88 m / s2 در مقابل 1.62 m / s2.

یکی از ویژگی های بارز موقعیت تیتان در فضا است. بزرگترین قمر زحل به دور سیاره مادر خود در مداری بیضوی با سرعت 5.5 کیلومتر در ثانیه، خارج از ناحیه حلقه های زحل می چرخد. میانگین فاصله تیتان تا سطح زحل 1.22 میلیون کیلومتر است. کل این منظومه از خورشید در فاصله 1 میلیارد و 427 میلیون کیلومتری قرار دارد که 9.5 برابر فاصله ستاره مرکزی ما و زمین است.

مانند ماهواره ما، «قمر زحل» همیشه یک طرف به سمت آن چرخیده است. این به دلیل هماهنگی چرخش ماهواره حول محور خود با دوره انقلاب تیتان به دور سیاره مادر است. بزرگترین ماهواره آن در 15 روز زمینی به دور زحل می چرخد. با توجه به این واقعیت که زحل و قمرهای آن دارای زاویه تمایل نسبتاً بالایی از محور چرخش به محور دایره البروج هستند، فصل هایی در سطح تیتان وجود دارد. هر 7.5 سال زمینی در ماهواره زحل، تابستان با یک دوره سرد زمستانی جایگزین می شود. طبق مشاهدات نجومی، امروز در سمت تیتان که رو به زحل است، پاییز است. به زودی، ماهواره از پرتوهای خورشید در پشت سیاره مادر پنهان خواهد شد و پاییز تایتانیک با زمستان طولانی و شدید جایگزین خواهد شد.

دمای سطح ماهواره بین منفی 140 تا 180 درجه سانتیگراد متغیر است. داده های به دست آمده از کاوشگر فضایی «هویگنس» حقیقت جالبی را آشکار کرد. تفاوت بین مقادیر دمای قطبی و استوایی فقط 3 درجه است. این با وجود یک جو متراکم توضیح داده می شود که از نفوذ نور خورشید بر سطح تیتان جلوگیری می کند. علیرغم چگالی زیاد جو، به دلیل دمای پایین، بارش مایع روی تیتان وجود ندارد. در زمستان، سطح ماهواره با برف ساخته شده از اتان، بخار آب و آمونیاک پوشیده شده است. این فقط کسری از اطلاعاتی است که در مورد تایتان می دانیم. حقایق جالب در مورد بزرگترین قمر زحل به معنای واقعی کلمه به هر زمینه ای مربوط می شود، از نجوم، اقلیم شناسی و یخبندان شناسی و به میکروبیولوژی ختم می شود.

تیتانیوم در تمام شکوهش

تا همین اواخر، عمده اطلاعات در مورد ماهواره زحل بر اساس مشاهدات بصری به دست آمده از کاوشگر فضایی وویجر بود که در سال 1980 در فاصله 7000 کیلومتری از کنار آن عبور کرد. تلسکوپ هابل اندکی پرده پنهان کاری را در مورد این جرم فضایی باز کرده است. اتمسفر متراکم آن، که از نظر چگالی و ضخامت، پس از پوشش هوا-گاز زهره و زمین در رتبه دوم قرار دارد، اجازه نمی دهد سطح این ماهواره را به دست آوریم.

ماموریت ایستگاه خودکار "کاسینی" در سال 2004 کمک کرد تا نقاب مهی که بر این جرم آسمانی حاکم شده بود از بین برود. این دستگاه به مدت چهار سال در مدار زحل بود و از ماهواره‌های آن و تیتان عکس‌های متوالی می‌گرفت. تحقیقات کاوشگر کاسینی با استفاده از دوربینی با فیلتر مادون قرمز و رادار ویژه انجام شد. عکس ها از زوایای مختلف در فاصله 900-2000 کیلومتری از سطح ماهواره گرفته شده است.

اوج مطالعه تیتان فرود آمدن کاوشگر "هویگنس" به نام کاشف قمر زحل بر سطح آن بود. این دستگاه با ورود به لایه های متراکم جو تیتان به مدت 2.5 ساعت با چتر نجات فرود آمد. در این مدت، تجهیزات کاوشگر با مطالعه ترکیب جو ماهواره، از سطح آن از ارتفاع 150، 70، 30، 15 و 10 کیلومتری عکسبرداری کردند. پس از یک فرود طولانی، کاوشگر فضایی روی سطح تیتان فرود آمد و 0.2-0.5 متر در یخ کثیف مدفون شد. پس از فرود روی ماه، هویگنس کمی بیش از یک ساعت کار کرد و از طریق کاسینی AMS انبوهی از اطلاعات مفید را مستقیماً از سطح ماهواره به زمین مخابره کرد. به لطف تصاویر گرفته شده از فضاپیمای کاسینی و کاوشگر هویگنس، نقشه ای از تیتان توسط تیمی از محققان تهیه شد. علاوه بر این، اکنون دانشمندان اطلاعات دقیقی در مورد اتمسفر آن، داده هایی در مورد آب و هوا در سطح و ویژگی های نقش برجسته داشتند.

جو ماهواره ای

در وضعیت تیتان، دانشمندان برای اولین بار در فرآیند مطالعه و مطالعه اجرام آسمانی منظومه شمسی این فرصت را پیدا کردند که جو را به طور دقیق بررسی کنند. همانطور که انتظار می رفت، ماهواره زحل دارای جوی متراکم و به خوبی توسعه یافته است که نه تنها از بسیاری جهات شبیه پوسته گازی زمین است، بلکه از نظر جرم نیز از آن پیشی می گیرد.

لایه اتمسفر تیتان 400 کیلومتر ضخامت داشت. هر لایه از جو ترکیب و غلظت خاص خود را دارد. ترکیب گاز به شرح زیر است:

• 98.6٪ نیتروژن N را برگ می کند.
• 1.6 درصد در جو متان است.
• مقدار کمی اتان، ترکیبات استیلن، پروپان، دی اکسید کربن و مونوکسید کربن، هلیوم و سیانوژن.

غلظت متان در جو ماهواره با شروع از ارتفاع 30 کیلومتری به سمت پایین تغییر می کند. با نزدیک شدن به سطح ماهواره، مقدار متان به 95 درصد کاهش می یابد، اما غلظت اتان به 4-4.5 درصد افزایش می یابد.

ویژگی بارز لایه هوا-گاز ماهواره تیتان اثر ضد گلخانه ای آن است. حضور مولکول‌های هیدروکربن آلی در اتمسفر پایین، اثر گلخانه‌ای ایجاد شده توسط غلظت عظیم متان را خنثی می‌کند. در نتیجه سطح یک جرم آسمانی به دلیل وجود هیدروکربن ها به طور یکنواخت خنک می شود. همین فرآیندها و میدان گرانشی زحل، گردش جو تیتان را تعیین می کند. تصویر مشابهی به شکل گیری فرآیندهای آب و هوایی فعال در جو ماهواره زحل کمک می کند.

لازم به ذکر است که جو ماهواره به طور مداوم در حال کاهش وزن است. این به دلیل عدم وجود میدان مغناطیسی قدرتمند در یک جرم آسمانی است که قادر به نگه داشتن پوشش هوا-گاز نیست که تحت تأثیر دائمی باد خورشیدی و نیروهای گرانشی زحل است. تا به امروز، فشار اتمسفر در ماهواره غول حلقه ای 1.5 اتمسفر است. این همیشه بر شرایط آب و هوایی تأثیر می گذارد، که با غلظت گازها در جو تیتان تغییر می کند.

کار اصلی ایجاد آب و هوا در تیتان توسط ابرهای متراکم انجام می شود که بر خلاف توده های هوای زمین از ترکیبات آلی تشکیل شده اند. این سازندهای جوی هستند که منبع بارش در بزرگترین قمر زحل هستند. به دلیل دمای پایین، جو بدنه آسمانی خشک است. بیشترین غلظت ابر در مناطق قطبی مشاهده شد. به دلیل دماهای پایین، رطوبت جو بسیار کم است، بنابراین بارش در تیتان کریستال های یخ متان و یخ زدگی است که از ترکیبات نیتروژن، اتان و آمونیاک تشکیل شده است.

سطح و ساختار تیتان

قمر زحل چیزی بیش از یک جو جالب دارد. سطح آن از نظر زمین شناسی یک شی فوق العاده جالب است. زیر پوشش ضخیم متان، لنزهای عکس و دوربین‌های کاوشگر فضایی هویگنس کل قاره‌ها را کشف کردند که توسط دریاچه‌ها و دریاهای متعدد از هم جدا شده بودند. همانطور که روی زمین، تشکیلات صخره ای و کوهستانی زیادی در قاره ها وجود دارد، شکاف ها و فرورفتگی های عمیق وجود دارد. دشت ها و دره های وسیع جایگزین آنها می شود. در قسمت استوایی جرم آسمانی، ذرات هیدروکربنات و یخ آب، منطقه وسیعی از تپه های شنی را تشکیل می دادند. فرض بر این است که کاوشگر فضایی "هویگنس" در یکی از این تپه های شنی فرود روی ماه انجام داده است.

شباهت کامل به یک سیاره زنده به وجود یک ساختار مایع می افزاید. در تیتان، رودخانه‌هایی کشف شده‌اند که دارای منابع، کانال‌های پیچ در پیچ و دلتا هستند - مکان‌هایی که نهرها در حوضه‌های دریایی می‌ریزند. بر اساس داده‌های به دست آمده از تصاویر، طول کانال برخی از رودخانه‌های تیتان بیش از 1000 کیلومتر است. تقریباً تمام جرم مایع تیتان در حوضه های دریایی و دریاچه ها متمرکز شده است که منطقه چشمگیری را اشغال می کنند - تا 30-40٪ از کل سطح این جرم آسمانی.

شواهد حضور انباشته‌های بزرگ مایع مایع در سطح ماهواره، نقطه درخشانی بود که برای مدت طولانی ستاره‌شناسان را گیج می‌کرد. پس از آن، ثابت شد که منطقه درخشان تیتان یک استخر عظیم از هیدروکربن های مایع است که دریای کراکن نامیده می شود. از نظر مساحت، این توده آبی خیالی از بزرگترین دریاچه روی زمین - دریای خزر - بزرگتر است. یکی دیگر از شی های به همان اندازه جالب، دریای Ligeia است - بزرگترین مخزن طبیعی متان مایع و اتان.

اطلاعات دقیق در مورد ترکیب مایع مایع دریاها و دریاچه های تیتان به لطف کار AMS "Kasssini" به دست آمد. با استفاده از داده های عکس ها و مدل سازی کامپیوتری، ترکیب مایع روی تیتان در شرایط زمینی تعیین شد:

• اتان 76-80٪ است.
• پروپان در دریاها و دریاچه های تیتان 6-7٪.
• متان 5 تا 10 درصد است.

علاوه بر عناصر اصلی ارائه شده به شکل گازهای منجمد، مایع حاوی سیانید هیدروژن، بوتان، بوتن و استیلن است. تجمع اصلی آب روی تیتان ماهیتی تا حدودی متفاوت از شکل زمینی دارد. در سطح این ماهواره، ذخایر عظیم یخ فوق گرم متشکل از آب و آمونیاک کشف شد. فرض بر این است که در زیر سطح ممکن است مخازن طبیعی وسیع پر از آب مایع با آمونیاک حل شده در آن وجود داشته باشد. از این جنبه ساختار داخلی ماهواره نیز جالب توجه است.

امروزه نسخه های مختلفی از ساختار داخلی تیتان ارائه می شود. همانطور که در مورد تمام سیارات زمینی وجود دارد، دارای یک هسته جامد است، نه آهن نیکل، مانند چهار سیاره اول منظومه شمسی، بلکه دارای سنگ است. قطر آن تقریباً 3400-3500 کیلومتر است. سپس سرگرمی شروع می شود. برخلاف زمین، جایی که گوشته بعد از هسته شروع می شود، در تیتان این فضا با لایه های متراکم فشرده از یخ آب و هیدرات متان پر شده است. احتمالاً یک لایه مایع بین هر لایه وجود دارد. این ماهواره با وجود سردی و سنگلاخ بودن، در فاز فعال است و فرآیندهای تکتونیکی روی آن مشاهده می شود. این توسط نیروهای جزر و مدی، که توسط گرانش غول پیکر زحل ایجاد می شود، تسهیل می شود.

آینده احتمالی تایتان

با قضاوت بر اساس داده های مطالعات انجام شده در دهه گذشته، بشر با یک شی منحصر به فرد در منظومه شمسی سروکار دارد. مشخص شد که تیتان تنها جرم آسمانی است، علاوه بر زمین، که با هر سه نوع فعالیت مشخص می شود. در قمر زحل آثاری از فعالیت زمین شناسی ثابت مشاهده می شود که تاییدی بر فعالیت تکتونیکی زنده آن است.

ماهیت سطح تیتان نیز بسیار مورد توجه است. ساختار، ترکیب و نقش برجسته آن به نفع این واقعیت است که سطح قمر زحل در حرکت مداوم است. در اینجا نیز مانند زمین، تحت تأثیر باد و بارش، فرسایش خاک مشاهده می شود، هوازدگی سنگ ها و رسوب بارش رخ می دهد.

ترکیب جو ماهواره و فرآیندهای گردشی که در آن اتفاق می افتد، آب و هوای تیتان را شکل داده است. همه این علائم به نفع این واقعیت است که زندگی در تیتان ممکن است تحت شرایط خاصی وجود داشته باشد. طبیعتاً این شکلی از زندگی متفاوت از موجودات زمینی خواهد بود، اما وجود آن به کشفی عظیم برای بشریت تبدیل خواهد شد.

اگر سوالی دارید - آنها را در نظرات زیر مقاله بگذارید. ما یا بازدیدکنندگان ما خوشحال خواهیم شد که به آنها پاسخ دهیم.

تیتانیوم- بزرگترین ماهواره زحل و دومین منظومه شمسی بزرگ: عکس، اندازه، جرم، جو، نام، دریاچه های متان، تحقیقات کاسینی.

تایتان ها بر زمین حکومت کردند و زاده خدایان المپیا شدند. به همین دلیل بزرگترین قمر زحل تیتان نام گرفت. این دومین سیستم بزرگ است و از حجم عطارد بیشتر است.

تیتان تنها قمر زحل است که دارای یک لایه جوی متراکم است که برای مدت طولانی مطالعه ویژگی های سطح را دشوار می کرد. ما اکنون شواهدی از وجود مایع روی سطح داریم.

کشف و نام ماهواره تایتان

در سال 1655، کریستین هویگنس متوجه یک ماهواره شد. این کشف از یافته های گالیله در نزدیکی مشتری الهام گرفته شده است. بنابراین، در دهه 1650. او شروع به توسعه تلسکوپ خود کرد. در ابتدا آن را به سادگی ماهواره زحل می نامیدند. اما بعداً، جیووانی کاسینی 4 مورد دیگر را پیدا خواهد کرد، بنابراین او به نام موقعیت خود - زحل چهارم نامگذاری شد.

نام مدرن از جان هرشل در سال 1847 گرفته شد. در سال 1907، Josel Comas Sola تاریک شدن تیتان را دنبال کرد. این اثری است که در آن مرکز یک سیاره یا ستاره بسیار درخشان تر از لبه به نظر می رسد. این اولین سیگنالی بود که جو را در یک ماهواره تشخیص داد. در سال 1944، جرارد کویپر از ابزار طیف‌سنجی استفاده کرد و جو متان را پیدا کرد.

اندازه، جرم و مدار تیتان

شعاع 2576 کیلومتر (0.404 زمین) و جرم ماهواره تیتان 1.345 x 1023 کیلوگرم (0.0255 از زمین) است. میانگین مسافت 1221870 کیلومتر است. اما خروج از مرکز 0.0288 و شیب صفحه مداری 0.378 درجه به این واقعیت منجر شد که ماهواره به 1،186،680 کیلومتر نزدیک می شود و 1،257،060 کیلومتر عقب می نشیند. در بالا عکسی است که اندازه تیتان، زمین و ماه را مقایسه می کند.

بنابراین، متوجه شدید که کدام سیاره تیتان ماهواره است.

تیتان 15 روز و 22 ساعت را در یک گذرگاه مداری می گذراند. دوره های مداری و محوری همزمان هستند، بنابراین در بلوک گرانشی قرار دارد (از یک طرف به سیاره چرخیده است).

ترکیب و سطح ماهواره تیتان

تیتانیوم به دلیل فشرده سازی گرانشی متراکم تر است. مقدار آن 1.88 گرم بر سانتی متر مکعب به نسبت مساوی یخ آب و مواد سنگی اشاره دارد. داخل آن به لایه هایی با هسته سنگی که 3400 کیلومتر را پوشش می دهد تقسیم شده است. مطالعه سال 2005 توسط کاسینی به احتمال وجود یک اقیانوس زیرزمینی اشاره کرد.

اعتقاد بر این است که مایع تیتان از آب و آمونیاک تشکیل شده است که باعث می شود حالت مایع حتی در دمای -97 درجه سانتیگراد ثابت شود.

لایه سطحی نسبتاً جوان در نظر گرفته می شود (100 میلیون تا 1 میلیارد سال سن) و با دهانه های برخوردی صاف به نظر می رسد. ارتفاع 150 متر تغییر می کند، اما می تواند به 1 کیلومتر برسد. اعتقاد بر این است که این تحت تأثیر فرآیندهای زمین شناسی بوده است. مثلاً در ضلع جنوبی یال به طول 150 کیلومتر، عرض 30 کیلومتر و ارتفاع 1.5 کیلومتر تشکیل شده است. پر از مواد یخ و لایه ای از برف متان.

پاترا سوترا رشته کوهی است به ارتفاع 1000 تا 1500 متر، برخی از قله ها دارای دهانه هایی هستند و به نظر می رسد که جریان های گدازه ای یخ زده در قاعده انباشته شده است. اگر آتشفشان‌های فعالی بر روی تیتان وجود داشته باشد، آنگاه آنها توسط انرژی ناشی از فروپاشی رادیواکتیو تحریک می‌شوند.

برخی معتقدند که ما یک مکان مرده از نظر زمین شناسی داریم و سطح آن در اثر برخورد دهانه، جریان سیال و فرسایش بادی ایجاد شده است. سپس متان از آتشفشان ها نمی آید، بلکه از داخل سرد ماه خارج می شود.

در میان دهانه های قمر تیتان، حوضه برخوردی 440 کیلومتری دو ناحیه ای مینروا به چشم می خورد. با الگوی تیره اش به راحتی پیدا می شود. همچنین Sinlap (60 کیلومتر) و Ksa (30 کیلومتر) وجود دارد. بررسی رادار قادر به یافتن اشکال دهانه بود. از جمله حلقه گوابونیتو به طول 90 کیلومتر است.

دانشمندان در مورد وجود آتشفشان‌های منجمد نظریه‌ای ارائه کردند، اما تاکنون فقط ساختارهای سطحی با طول 200 متر که شبیه جریان‌های گدازه هستند، به این موضوع اشاره می‌کنند.

کانال ها می توانند به فعالیت های زمین ساختی اشاره کنند، به این معنی که ما سازندهای جوانی در مقابل خود داریم. یا یک منطقه قدیمی است. مناطق تاریکی را می توان یافت که تکه هایی از یخ آب و ترکیبات آلی هستند که در اسکن UV نشان داده می شوند.

دریاچه های متان ماهواره تیتان

تیتان ماهواره زحل با دریاهای هیدروکربنی، دریاچه های متان و سایر ترکیبات هیدروکربنی خود جلب توجه می کند. بسیاری از آنها در نزدیکی مناطق قطبی مشخص شده اند. یک منطقه 15000 کیلومتر مربع و عمق آن 7 متر است.

اما بزرگترین آن کراکن در قطب شمال است. این منطقه 400000 کیلومتر مربع و عمق آن 160 متر است. حتی می توان امواج مویرگی کوچک با ارتفاع 1.5 سانتی متر و سرعت 0.7 متر بر ثانیه را مشاهده کرد.

همچنین دریای Ligeia وجود دارد که نزدیک تر به قطب شمال قرار دارد. مساحت آن 126000 کیلومتر مربع است. اینجا در سال 2013 بود که ناسا برای اولین بار متوجه یک شی مرموز شد - جزیره جادویی. بعداً او ناپدید می شود و در سال 2014 دوباره به شکل دیگری ظاهر می شود. اعتقاد بر این است که این یک ویژگی فصلی است که با افزایش حباب ها ایجاد می شود.

بیشتر دریاچه ها در نزدیکی قطب ها متمرکز شده اند، اما تشکیلات مشابهی نیز در خط استوایی یافت شده است. به طور کلی، تجزیه و تحلیل نشان می دهد که دریاچه ها تنها چند درصد از سطح را پوشش می دهند، به همین دلیل است که تیتان بسیار خشک تر از سیاره ما زمین است.

جو تیتان

تیتان هنوز تنها ماهواره منظومه شمسی با لایه اتمسفر متراکم با حجم قابل توجهی از نیتروژن است. علاوه بر این، حتی با فشار 1.469 کیلو پاسکال از چگالی زمین نیز فراتر می رود.

این توسط یک مه مات نشان داده شده است که نور خورشید ورودی را مسدود می کند (شبیه زهره). گرانش ماه کم است، بنابراین جو بسیار بزرگتر از زمین است. استراتوسفر با نیتروژن (98.4٪)، متان (1.6٪) و هیدروژن (0.1٪ -0.2٪) پر شده است.

جو تیتان حاوی آثاری از هیدروکربن هایی مانند اتان، استیلن، دی استیلن، پروپان و متیل استیلن است. اعتقاد بر این است که آنها در لایه های بالایی به دلیل پوسیدگی متان توسط اشعه ماوراء بنفش تشکیل می شوند که دود غلیظی به رنگ نارنجی ایجاد می کند.

دمای سطح به 179.2- درجه سانتیگراد می رسد، زیرا در مقایسه با ما، ماه تنها 1٪ از گرمای خورشید را دریافت می کند. در همان زمان، یخ دارای فشار کم است. اگر اثر گلخانه ای متان نبود، تیتان بسیار خنک تر بود.

غبار برای مقابله با اثر گلخانه ای تحریک می شود و نور خورشید را منعکس می کند. شبیه سازی ها نشان داده است که مولکول های آلی پیچیده می توانند در ماهواره ظاهر شوند.

تاج های سیاره ای داغ

ستاره شناس والری شماتوویچ در مورد مطالعه پوشش گاز سیارات، ذرات داغ در جو و اکتشافات روی تیتان:

زیستگاه ماهواره تیتان

تیتانیوم به عنوان یک محیط پروبیاتیک با شیمی آلی پیچیده و یک اقیانوس زیرسطحی مایع احتمالی درک می شود. مدل‌ها نشان می‌دهند که افزودن پرتوهای فرابنفش در چنین محیطی می‌تواند منجر به تشکیل مولکول‌ها و مواد پیچیده‌ای مانند تولین شود. و افزودن انرژی باعث ایجاد حتی 5 پایه نوکلئوتیدی می شود.

بسیاری بر این باورند که مواد آلی کافی در ماهواره برای فعال کردن فرآیند تکامل شیمیایی مشابه زمین وجود دارد. این به آب نیاز دارد، اما حیات می تواند در اقیانوس های زیر سطحی باقی بماند. یعنی زندگی می تواند در قمر تیتان زحل ظاهر شود.

چنین اشکالی باید بتوانند در شرایط سخت زنده بمانند. همه اینها به انتقال حرارت بین لایه های داخلی و بالایی بستگی دارد. وجود حیات در دریاچه های متان را رد نکنید.

برای آزمون فرضیه، چندین مدل ایجاد کردیم. اتمسفر نشان می دهد که حجم زیادی از هیدروژن مولکولی در لایه بالایی وجود دارد که نزدیک به سطح ناپدید می شود. سطوح پایین سیتلن نیز نشان دهنده موجودات مصرف کننده هیدروکربن است.

در سال 2015، محققان حتی یک غشای سلولی ایجاد کردند که قادر به عملکرد در متان مایع در شرایط مشخص ماه بود. اما ناسا این آزمایش ها را فرضیه می داند و بیشتر بر سطوح آسیتلن و هیدروژن تکیه دارد.

علاوه بر این، آزمایش‌ها همچنان به ایده‌های زمینی درباره زندگی مربوط می‌شد و تیتان متفاوت است. این ماهواره بسیار دورتر از خورشید زندگی می کند و جو فاقد مونوکسید کربن است که حفظ مقدار لازم گرما را غیرممکن می کند.

اکتشاف ماهواره تیتان

حلقه های زحل اغلب روی ماه همپوشانی دارند و پیدا کردن تیتان را بدون ابزارهای خاص دشوار می کند. اما مانعی از یک لایه اتمسفر متراکم به دنبال دارد که مانع از دید سطح می شود.

برای اولین بار، پایونیر 11 در سال 1979 به تیتان نزدیک شد و عکس هایی را ارائه کرد. او خاطرنشان کرد که ماه برای پشتیبانی از حیات بسیار سرد است. وویجرهای 1 (1980) و 2 (1981) به دنبال آن اطلاعاتی در مورد چگالی، ترکیب، دما و جرم ارائه کردند.

آرایه اصلی اطلاعات از مطالعه ماموریت کاسینی-هویگنس بدست آمد که در سال 2004 به سیستم رسید. این کاوشگر جزئیات سطح و لکه های رنگی را که قبلاً برای دید انسان غیرقابل دسترس بود، ثبت کرد. او همچنین متوجه دریاها و دریاچه ها شد.

در سال 2005، کاوشگر هویزنز به سطح زمین فرود آمد و سازندهای سطحی را از نزدیک ثبت کرد.

او همچنین تصاویری از یک دشت تاریک به دست آورد که به فرسایش اشاره داشت. معلوم شد که سطح آن بسیار تیره تر از آن چیزی است که دانشمندان انتظار داشتند.

در سال های اخیر، سوالات بیشتری در مورد بازگشت به تایتان مطرح شده است. در سال 2009، آنها سعی کردند پروژه TSSM را تبلیغ کنند، اما EJSM (NASA / ESA) از آن عبور کرد، که کاوشگرهای آن به گانیمد و اروپا خواهند رفت.

آنها همچنین قصد داشتند تا TimeME را انجام دهند، اما ناسا تصمیم گرفت که پرتاب InSight به مریخ در سال 2016 مقرون به صرفه تر و ارزان تر باشد.

در سال 2010، آنها امکان پرتاب JET - یک مدارگرد اختربیولوژیکی را در نظر گرفتند. و در سال 2015، آنها به توسعه زیردریایی رسیدند که می تواند در دریای کراکن شیرجه بزند. اما در حال حاضر، همه اینها در مرحله بحث است.

استعمار ماهواره تیتان

به نظر می رسد از بین همه ماهواره ها، تیتان سودآورترین هدف برای ایجاد یک مستعمره باشد.

تیتانیوم دارای تعداد زیادی عنصر است که برای حفظ حیات مورد نیاز است: متان، نیتروژن، آب و آمونیاک. آنها می توانند به اکسیژن تبدیل شوند و حتی یک جو ایجاد کنند. فشار 1.5 برابر بیشتر از فشار زمین است و اتمسفر متراکم بسیار بهتر از پرتوهای کیهانی محافظت می کند. البته پر از مواد قابل اشتعال است، اما برای انفجار به مقدار زیادی اکسیژن نیاز است.

اما یک مشکل نیز وجود دارد. گرانش از ماه زمین پایین تر است، به این معنی که بدن انسان باید با آتروفی عضلانی و تخریب استخوان مبارزه کند.

مقابله با یخبندان در -179 درجه سانتیگراد آسان نیست. اما ماهواره یک لقمه خوشمزه برای محققان است. این احتمال وجود دارد که شما به اشکال حیاتی برخورد کنید که می توانند در شرایط سخت زنده بمانند. شاید به استعمار برسیم، زیرا ماهواره نقطه آغازی برای مطالعه اجرام دورتر و حتی خروج از سیستم خواهد بود. در زیر یک نقشه از تایتان و عکس های با کیفیت بالا با وضوح بالا از فضا است.

نقشه سطح ماهواره تیتان

برای بزرگنمایی روی تصویر کلیک کنید

عکس های ماهواره ای تیتان

فضاپیمای کاسینی در 29 می 2017 به فاصله 2 میلیون کیلومتری نزدیک شد تا سمت شب تایتان را در عکس ثبت کند. این بررسی توانست سحابی جوی منبسط شده ماه را برجسته کند. در تمام مدت رصد، این دستگاه توانست ماهواره را از زوایای مختلف ثابت کند و دید کاملی از جو به دست آورد. لایه مه در ارتفاع بالا به رنگ آبی و مه اصلی به رنگ نارنجی نمایش داده می شود. تفاوت رنگ ممکن است بر اساس اندازه ذرات باشد. آبی به احتمال زیاد توسط عناصر کوچک نشان داده می شود. برای عکاسی از دوربینی با زاویه باریک با فیلترهای قرمز، سبز و آبی استفاده شد. مقیاس - 9 کیلومتر در هر پیکسل. برنامه کاسینی توسعه مشترک بین ESA، ناسا و آژانس فضایی ایتالیا است. این تیم در LRD واقع شده است. آنها همچنین دو دوربین روی هواپیما ایجاد کردند. عکس های بازیابی شده در بولدر، کلرادو پردازش می شوند.

در هنگام فرود کاوشگر هویگنس، سطح تیتان با جزئیات در عکس مشاهده شد. اما با این حال، بیشتر منطقه توسط دستگاه کاسینی نمایش داده شد. تیتانیوم هنوز یک معمای جالب است. این نمای کلی ناحیه جدیدی را نشان می دهد که در مشاهدات قبلی به آن اشاره نشده است. این تصویر ترکیبی از 4 عکس زاویه باز تقریباً یکسان است.

همراهان چوپان	· · · ·

تیتانیوم

© ولادیمیر کالانوف،
سایت"دانش قدرت است".

ده ها ماهواره به دور زحل می چرخند. در حال حاضر، 53 ماهواره با نام شناخته شده است، حدود 12 اجرام آسمانی "منتظر" تایید مسیر پرواز خود برای دخالت در سیستم ماهواره ای زحل هستند. در میان آنها، بزرگترین ماهواره، تیتان، برجسته است، همانطور که می دانید، قبلاً در سال 1655 توسط کریستین هویگنس کشف شد. از نظر اندازه، تیتان در میان تمام ماهواره های منظومه شمسی در رتبه دوم قرار دارد و پس از گانیمد، قمر مشتری، در رتبه دوم قرار دارد. قطر تیتان 5150 کیلومتر است، یعنی. این ماهواره از نظر اندازه بزرگتر از سیاره عطارد است که قطر آن 4878 کیلومتر است. دوره مداری تیتان به دور زحل تقریبا 16 روز (15 روز و 22 ساعت و 41 دقیقه) است. تیتان از یک طرف به سمت زحل چرخیده است، مانند ماه به زمین. تیتان در مدار خود در فاصله 1221900 کیلومتری زحل حرکت می کند.

ساختار داخلی تیتان

تیتانیوم نه تنها برای ستاره شناسان، بلکه برای زیست شناسان، زمین شناسان و دیرینه اقلیم شناسان نیز بسیار مورد توجه است. اما همه آنها نه تنها و نه به اندازه تیتان و پارامترهای مدار آن، که به جو و سطح این ماهواره علاقه دارند.

تیتان تنها ماهواره منظومه شمسی با جو است. چگالی جو تیتان به طور قابل توجهی بیشتر از چگالی جو زمین است، بنابراین فشار در سطح سطح تیتان یک و نیم برابر (1.5 بار) بیشتر از فشار زمین است. دمای سطح ماهواره در محدوده 90 تا 100 کلوین است. جو عمدتاً از نیتروژن (90-97٪)، متان (2-5٪) و آرگون (حدود 0-6٪) تشکیل شده است. آثاری از اتان، هیدروژن (0.2٪) و دی اکسید کربن است. حضور متان قبلاً در سال 1944 با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز تعیین شد.

سطح تیتان پوشیده از ابر است. در تصاویری که در سال 1980 توسط وویجر 1 مخابره شد، ابرها عمدتاً نارنجی هستند. این به معنای وجود مولکول های آلی در آنها است که در حضور متان در جو کاملاً قابل درک است. متان یک گاز گلخانه ای است و ابرهای حاوی متان به شدت سطح تیتان را می پوشانند. مشاهده بصری تایتان بسیار دشوار است. برخی از محققان پیشنهاد کرده اند که سرما فقط در لایه های بیرونی جو حاکم است و در سطح ممکن است شرایط دیگری وجود داشته باشد، از جمله شرایطی که تحت آن زندگی پروتئین ممکن است.

این فرض در مورد شباهت جو تایتانیک با جوی که قبلاً روی زمین وجود داشت به وجود آمد. این فرض مبنای خاصی داشت، زیرا در جو مدرن زمین، مانند جو تیتان، جزء اصلی نیتروژن مولکولی است.

معمای سطح تیتان

نمای پانوراما از سطح تیتان از فضاپیمای هویگنس

معمای سطح تیتان دانشمندان را به خود مشغول کرده است. ستاره شناسان و به خصوص زیست شناسان و دیرینه اقلیم شناسان می خواستند در مورد جرم آسمانی که (چه می شد اگر!) حیات پروتئینی را می توان در آن یافت بیشتر بدانند. در زیر لایه ابرها چه چیزی وجود دارد: یک اقیانوس یا یک سطح جامد؟ اگر اقیانوس پر از آب باشد؟ اتان؟ زمان زیادی برای منتظر ماندن برای پاسخ به این سوالات باقی نمانده بود. در سال 1997، ناسا به همراه آژانس فضایی اروپا، توسعه پروژه کاسینی-هویگنس را به پایان رساند و وسیله نقلیه بین سیاره ای کاسینی با کاوشگر جوی هویگنس به سمت تیتان پرتاب شد. در جولای 2004، کاوشگر هویگنس از فضاپیمای کاسینی جدا شد، وارد جو ابری تیتان شد و روی سطح آن فرود آمد. اطلاعاتی که کاوشگر هویگنس به زمین مخابره کرد، هیچ شانسی برای محققانی که در آرزوی یافتن حداقل آثاری از فعالیت بیولوژیکی روی تیتان بودند، باقی نگذاشت. بار دیگر متقاعد شدیم که حیات در منظومه شمسی و احتمالاً در کل کهکشان ما و حتی در هزاران کهکشان از این دست وجود ندارد، به جز سیاره کوچک زیبای ما، زمین. سطح تیتان مانند اتمسفر آن بسیار سرد بود و میانگین دمای سطح آن 178 درجه سانتیگراد بود. در سطح آن دریاچه های زیادی وجود دارد، اما طبیعتاً پر از آب نیستند، شاید اینها ترکیبات متان یا اتان با مواد دیگر باشد.

مطالعه تایتان ادامه دارد. تا به امروز، بیش از 60 درصد از سطح تیتان نقشه برداری شده است. دریاچه ها حدود 14 درصد از کل مساحت مورد مطالعه را به خود اختصاص داده اند. چگالی ماده تیتان (مخلوطی از سنگ و یخ) در حدود 1.88 گرم بر سانتی‌متر مربع است که بالاترین چگالی در بین ماهواره‌های زحل است. تیتان بیش از 95 درصد از جرم تمام قمرهای زحل را تشکیل می دهد. جرم تیتان 1.345 × 10 23 کیلوگرم است. شتاب ناشی از گرانش 1.352 (m / s²) است، یعنی. گرانش حدود هفت برابر کمتر از زمین است.

© ولادیمیر کالانوف،
"دانش قدرت است"

بازدیدکنندگان گرامی!

کار شما غیرفعال است جاوا اسکریپت... لطفا اسکریپت ها را در مرورگر خود روشن کنید و عملکرد کامل سایت را مشاهده خواهید کرد!

منطقه ای مشابه از نظر ساختار زمین شناسی به سطح زمین برای اولین بار در سال 1994 با استفاده از تلسکوپ مداری هابل بر روی تیتان کشف شد. اما پس از آن بررسی دقیق آن غیرممکن بود. و در 15 اکتبر 1997 ایستگاه بین سیاره ای آمریکایی "کاسینی" به زحل، که ماهواره آن تایتان است، پرتاب شد.

در 14 ژانویه 2005، فرودگر هویگنز پس از جدا شدن از ایستگاه کاسینی وارد جو متراکم تیتان شد. و خود ایستگاه هم در سال 2005 و هم در سال 2007 تصاویری از سطح ماهواره زحل را به مرکز کنترل مخابره کرد.
عکس های دریافتی از ایستگاه تاثیر زیادی بر دانشمندان گذاشت. تصاویر منطقه ای به نام فنسال بسیار یادآور کویر زمینی کالاهاری بود. و سایتی به نام بلت، صحرای روب الخالی در عمان است. ارتفاع این تپه ها حدود 100 متر، عرض یک تا دو کیلومتر و طول آن صدها کیلومتر است. نه چندان دور از قطب شمال تیتان، دریاچه های بزرگی که با کانال هایی به هم متصل شده بودند به وضوح قابل مشاهده بودند. شجاعت حتی دیدن اینکه چگونه چیزی در کانال ها جریان می یابد. این منطقه به طرز چشمگیری شبیه به کانادا، فنلاند یا کارلیا بود. رودخانه بزرگی شبیه نیل مصر نیز کشف شد. طول آن حدود 400 کیلومتر است و به دریا می ریزد. این اولین رودخانه فرازمینی کشف شده در منظومه شمسی است. و تیتان اولین دنیای فرازمینی است که در سطح آن نوعی مایع وجود دارد. شباهت تیتان به زمین با این واقعیت تکمیل می شود که جوی متراکم دارد که در آن ابرها شناور هستند، مه تشکیل می شود و باران می بارد. به لطف وجود جو است که قمر مشتری همواره مورد توجه ستاره شناسان بوده است. وجود جو در سال 1944 توسط ستاره شناس آمریکایی جرارد کویپر کشف شد. و 95 درصد نیتروژن است. عملاً هیچ اکسیژنی در آن وجود ندارد. و اندازه تیتان چشمگیر است و بعد از قمر زحل گانیمد در رده دوم قرار دارد. و در تیتان، مانند زمین، فصل هایی وجود دارد. با وجود شباهت عکس های سطح تیتان با مناظر زمینی، تفاوت قابل توجهی بین تیتان و زمین وجود دارد. دمای ماهواره مرموز زحل 100 درجه و در برخی مناطق 200 درجه با زمین متفاوت است. با علامت منفی به همین دلیل است که آب در دریاچه ها و کانال های آن جریان ندارد. آنها کربوهیدرات های مایعی هستند که از مخلوط متان و اتان ساخته شده اند. آ به طور دقیق تر، 80 درصد اتان، 10 درصد متان، و حدود 8 درصد پروپان. 2 درصد باقیمانده بوتن، بوتان و استیلن است. به عبارت ساده، تیتانیوم یک مرکز ذخیره سازی طبیعی برای گاز مایع است. و به نظر بزرگترین در منظومه شمسی است. این فقط یک رویا برای همه شرکت های گاز است. کل ذخایر سوخت هیدروکربنی تیتان چندین برابر ذخایر سیاره ما است. فرودگر هویگنز نیز این تصاویر را به زمین مخابره کرد. سنگریزه ها و سنگ های بزرگ در قاب قرار دارند. قطر برخی از آنها به حدود دو متر می رسد. و سطح آنها گویی جلا داده شده است. دانشمندان پیشنهاد کرده اند که این سنگ ها ممکن است از آب معمولی مخلوط با آمونیاک تشکیل شده باشد. در دمای حدود منفی 180 درجه، آب قدرت فوق العاده ای پیدا می کند. همچنین توضیحی در مورد «شن» که صحراهای محلی را پر کرده بود، وجود داشت. این می تواند هیدروکربن های یخ زده ای باشد که از جو خارج می شوند. بر اساس مفاهیم زمینی، این نه "شن"، بلکه "برف" است. با وجود شباهت ظاهری به سیاره ما، حیات هوشمند در تیتان به سختی امکان پذیر است. تقریباً دویست درجه یخبندان به شدت مانع شکل گیری و توسعه اشکال بسیار سازمان یافته زندگی می شود. اما ساده ترین زندگی روی آن می تواند وجود داشته باشد. در سال 2010، یک تیم ناسا اعلام کرد که نشانه‌های واضحی از ساده‌ترین حیات در تیتان پیدا کرده‌اند. فقط نه اکسیژن-هیدروژن معمول، بلکه متان-هیدروژن. متعاقباً این گفته تایید نشد، اما این احتمال را نمی توان به طور کامل رد کرد. زیست شناسان نمی توانند پاسخ روشنی به سوال امکان وجود حیات در دمای حدود منفی 180 درجه بدهند. بنابراین با طفره رفتن پاسخ می دهند که هنوز علم ما چنین موجوداتی را نمی شناسد. درست است، یکی از محققین ناسا، کریس مک کی، وجود حیات در تیتان را اعتراف کرده است که ممکن است به خوبی از آن استفاده کند. جو تیتان هیدروژن است. فقط اگر امکان یافتن حیات در قمر زحل وجود داشته باشد، بعید به نظر می رسد که شبیه چیزی باشد که ما می دانیم. همچنین فرضیه ای مطرح شده است که اقیانوسی که از مخلوط آب با آمونیاک ساخته شده است می تواند در زیر یک لایه یخ ۱۰۰ کیلومتری قرار گیرد. که در آن وجود اشکال جدید و ناشناخته زندگی امکان پذیر است. انتظار می رفت ایستگاه کاسینی به مدت چهار سال کار کند. سپس تا سال 2010 تمدید شد. سپس تا سال 2017. به نظر می رسد که هم زحل و هم تیتان همچنان مورد توجه محققان هستند.