Титан - супутник Сатурна

Титан супутник Сатурна.

Це другий за величиною місяць в Сонячній системі після Ганімеду Титан більше, ніж планета Меркурій за розмірами, але наполовину менше за масе. Це єдиний місяць в Сонячній системі, який має щільну атмосферу. Вона в 10 разів потужніша за Земну, з поверхневим тиском на 60% більше. До прибуття на орбіту навколо Сатурна космічного корабля Кассіні в 2004 році мало що було відомо про поверхню Титану через наявність помаранчевої серпанки в його атмосфері.

Відкриття Титану і присвоєння імені

Титан був виявлений голландським вченим Крістіаном Гюйгенсом 25 березня 1655 року і був першим місяцем, знайденим за допомогою телескопа після чотирьох галілеєвих супутників Юпітера. Гюйгенс називав його просто Місяцем Сатурна. Однак, відповідно до звичаю того часу, він не оголосив про своє відкриття. Замість цього він замаскував новину у вигляді анаграми. При цьому використовуючи вірш поета Овідія «Admovere Oculis Distantia Sidera Nostris». Він витравив їх навколо краю об'єктива телескопа, який використовував Гюйгенс. Декодована і перекладена, анаграма свідчить: «Місяць обертається навколо Сатурна кожні 16 днів і 4 години». Це значення дуже близько до сучасної оцінки орбітального періоду Титану.

У своїй публікації 1847 року «Результати астрономічних спостережень, зроблених на мисі Доброї Надії», у грецькій міфології титани були братами і сестрами Кроноса, грецьким еквівалентом римського бога Сатурна. У тій самій публікації Гершель назвав шість інших супутників Сатурна.

Атмосфера Титана

Про можливість існування атмосфери навколо Титану вперше заговорили 1903 року. Тоді іспанський астроном Хосе Комас Сола зауважив, що диск Титана здається більш яскравим у своєму центрі, ніж у його крайові. Існування атмосфери було підтверджено в 1944 році Джерардом Койпером в Чиказькому університеті. Він визначив присутність метану в спектрі Титану.

Подальші спостереження, зроблені зокрема, за допомогою зондів Вояджер, які пролітали в тих краях в 1980 і 1981 роках, а в подальшому і зонда Кассіні-Гюйгенс, показали, що атмосфера Титана складається на 98,4% з азоту і на 1,6% з метану, з невеликою кількістю інших газів, включаючи різні вуглеводні (такі як етан, діацетилен, метилацетилен, ціаноацетилен, ацетилен і пропан), аргон, діоксид вуглецю, монооксид вуглецю, ціаноген, ціанід водень і гелій. Крім Землі, Титан єдиний у Сонячній системі володіє щільною атмосферою, багатою на азот.

Вважається, що вуглеводні утворюються у верхній атмосфері Титану через реакції, пов'язані з розпадом метану під впливом ультрафіолетового світла Сонця і космічних променів. Ця органічна фотохімія створює помаранчеву серпанку, найбільш щільну на висоті близько 300 кілометрів (200 миль), яка закриває від спостереження поверхню на видимих довжинах хвиль, а також відображає значну кількість інфрачервоного випромінювання в космос, що призводить до «анти-парникового ефекту».

Холодний світ

Титан - одне з двох відомих космічних тіл (інше - Плутон), температура поверхні якого нижча (приблизно на 10K), ніж була б за відсутності атмосфери. Атмосфера Титана має багато різноманітних органічних матеріалів. Це є однією з причин, через які Титаном цікавляться астробіологи.

Людина, що знаходиться на поверхні Титану протягом дня, випробувала б тільки одну тисячну яскравість денного світла, наявного на поверхні Землі. Це порівняння враховує не тільки товщину атмосфери, але і більшу відстань Титану від Сонця. Тим не менш рівень світла на поверхні Титану в 350 разів вище, ніж яскравість світла на Землі під повним Місяцем.

Кількість метану в атмосфері Титану має постійно виснажуватися. Тому на поверхні повинен бути певний механізм, який його поповнюють. Одне з пояснень полягає в тому, що Титан має діючі вулкани, які виділяють метан.

Поверхня Титану

До прибуття зонда Кассіні-Гюйгенса в червні 2004 року інфрачервоні спостереження космічного телескопа Хаббл надали карту яскравих і темних областей на Титані, але характер цих особливостей залишався невизначеним. Передбачалося, що океани або озера рідкого етана можуть покривати більшу частину поверхні супутника, і що рідкий метан може випадати тут у вигляді дощу. яскраві райони, які були помічені Хабблом, можуть бути водними льодами. Вони лежать у низинах і затемнені твердими і рідкими органічними молекулами.

Більш детальна і точна картина Титана почала з'являтися завдяки зображенням та іншим даним, відправленими АМС Кассіні-Гюйгенс. Під час свого першого обльоту Титана Кассіні показав метанові хмари і гігантський ударний кратер. Найбільш помітною особливістю була яскрава область у вигляді купового хмари біля південного полюса. Вона має розмір близько 450 кілометрів в поперечнику і близько 15 кілометрів у висоту. Вимірювання, отримані від космічного апарату дали можливість припустити, що хмари, ймовірно, складаються з вуглеводнів і можуть бути пов'язані з поверхневими особливостями. Кассіні показав, що деякі зміни в яскравості поверхні були круговими, а інші - лінійними. На південному полюсі також було виявлено кілька концентричних об'єктів.

Місія Кассіні-Гюйгенс

Мозаїка з дев'яти картин, зроблених коли Кассіні пролітав повз Титан 26 жовтня 2004 року, дала астрономам один з найбільш докладних видів повного диска супутників. Особливості поверхні Титана найбільш яскраві в центрі диска, де зонд мав під собою найменшу атмосферу. Не було виявлено видимих кратерів, з чого випливає, що супутник, ймовірно, має молоду поверхню, яка постійно оновлюється. Астрономи досі не впевнені, чи викликані візерунки на поверхні Титану виверженнями вулканів. Або вони походять від зміщення скель вітром, пилом або навіть річками рідких вуглеводнів.

14 січня 2005 року зонд Гюйгенс успішно спустився на парашуті і опустився на поверхню Титана, передавши чудові знімки як під час спуску, так і з поверхні.