Размер титана спутника сатурна – Спутник Сатурна Титан — далекий двойник Земли

Титан, 14 января 2005

Первое изображение поверхности Титана, полученное от зонда 14 января 2005 в естественных цветах (слева) и тот же снимок в черно-белом варианте для лучшего отображения особенностей валунов на поверхности.

Первоначально кажется, что это скалистые или ледяные блоки, но они несколько больше размеров гальки. Размер светлого валуна расположенного ниже центра — около 15 см. Он находится на расстоянии 85 см от камеры «Гюйгенса». Темный продолговатый валун выше имеет длину 13 см и расположен на расстоянии 240 см от камеры. Линия горизонта 88,5°.

Поверхность оказалась более темной чем первоначально ожидалась и состоит из смеси льда углеводородов и воды. Есть также свидетельства эрозии в основаниях у этих объектов, указывающие на возможную речную деятельность.

Источники: ESA/NASA/JPL/University of Arizona

Первые цветные фото, переданные с Титана зондом Huygens, показали, что поверхность спутника Сатурна имеет бледно-оранжевый цвет. По словам ученых, поверхность планеты напоминает губку, покрытую тонкой пленкой пока еще не идентифицированного вещества [16 январь 2005].

«Больше всего это напоминает глину или влажный песок», – говорит руководитель миссии Huygens Джон Зарнеки (John Zarnecki).

Записаны звуки атмосферы Титана. Это шум ветра, который достигает скорости семи метров в секунду. В двадцати километрах от поверхности Титана, как подтверждают снимки, находится плотный слой облаков, предположительно состоящих из метана. Ближе к земле туманность рассеивается. Ученые считают, что темные линии на поверхности спутника — это каналы [русла], по которым протекает жидкий метан.

Говоря о картине очевидной береговой линии, Джон Зарнеки сказал: «Если это не море, то это озеро состоящее из вещества, похожее на смолу. И каждый видел волны».

Более детальная и точная картина Титана начала расти благодаря изображениям и другим данным, переданных от «Кассини» и «Гюйгенса» (на 21 июня 2010 совершено уже 70 целевых пролетов). Титан действительно очень похож на раннюю Землю. Он покрыт озерами причудливой формы. Идут метановые дожди, имеются холмы, горы и каньоны, присутствует вулканическая деятельность, есть песчаные дюны из смеси метана, этана и водяного льда с темными вкраплениями грязи. Обнаружен большой ударный кратер и несколько концентрических особенностей, которые говорят, что поверхность Титана сформирована в основном не ударными кратерами, а геологической деятельностью.

Каньон на Южном полюсе Титана

Сложные и уникальные системы каньона, кажется, были запутанно вырезаны в старом ландшафте вполне достаточным потоком жидких метановых рек видимых на этом радарном изображении Cassini

Каналы (русла), видимые здесь, указывают, что жидкость стекала с высоких плато справа к низменным областям слева. В центре изображения широкие размытия устьев каналов предполагает, что ливни эффективно разрушали поверхность. Яркий ландшафт ближе к основанию изображения интерпретируется как высокие утесы и разломы поверхности.

Системы каньонов говорят о том, что Титан является (или недавно был), динамическим миром со сложной геологической историей. Множество каналов собираются в широкую, темную дугу в центре этой гористой области. Здесь, каньоны, вероятно, были заполнены мелкозернистыми материалами, которые кажутся темными (сглаженными) из-за синтеза апертурой (диафрагмой) радара Cassini. Этот каньон был создан большим речным потоком (наполнителем), который переносился с левой нижней части изображения влево к центру.

Центр изображения расположен в 71° ю.ш. и 240° з.д., размер территории 335×289 км. Угол падения лучей радара на эту поверхность (от вершины изображения) составлял 18°. Типичные рельефы наблюдались и в других областях около Южного полюса Титана.

Источник: NASA/JPL

Метановые туманы

Астрофизики Майк Браун (Mike Brown) и др. из Калифорнийского технологического университета (Caltech) с помощью инфракрасного спектрометра VIMS, расположенного на борту исследовательского зонда Cassini установили, что на Титане существует туман.

Астрофизики Калифорнийского технологического университета (Caltech) переработали все доступные данные, полученные от инфракрасного спектрометра VIMS, расположенного на борту исследовательского зонда Cassini за период с октября 2006-го по март 2007 года. VIMS снимает в широком диапазоне частот (в видимой и инфракрасной частях спектра). Астрономы исследовали свечение атмосферы, зарегистрированное на высоте от 250 метров до 20 километров от поверхности Титана. Отфильтровав всё ненужное, учёные обнаружили, что близ южного полюса спутника присутствует масса метановых «луж», из которых поднимаются клубы тумана, являющегося по сути расположенными близ поверхности облаками (маленькие капли жидкости рассеивали свет, который ловил VIMS).

Установилено, что изолированные облака не поднимаются выше 750 метров над поверхностью спутника и не уходят в тропосферу Титана, где образуются обычные облака. Таким образом, делают вывод учёные, было подтверждено, что Cassini «увидел» именно туман.

Механизм образования тумана: добавить влажности в атмосферу, испарив жидкость — всё тот же метан, существующий на Титане в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. Испарение свидетельствует о другом не менее интересном процессе: метановых дождях Титана, а также о наличии потоков, водоёмов и эрозии поверхности. Всего того, что мы обычно называем «круговоротом воды в природе». Правда, в данном случае речь идёт об активном круговороте метана.

Источник Мембрана

Карстовый рельеф Титана

Ещё одну поразительную параллель между геологией Титана и Земли нашёл независимый американский исследователь Майкл Маласка (Mike Malaska) при сотрудничестве учёных из Лаборатории реактивного движения (JPL), университета Бригема Янга (Brigham Young University) и лаборатории прикладной физики университета Джона Хопкинса (APL).

На иллюстрации слева представлена часть синтетического апертурного (диафрагмированного) радарного изображения района Sikun Labyrinthus, которое было получено от космического корабля Cassini при его проходе над Южным полюсом Титана 20 декабря 2007
(см. его полномасштабное фото NASA/JPL). Полное изображение сосредоточено около 76,5° ю.ш. и 32,5° з.д. и покрывает область 620×270 км.

Спутниковый снимок Белого каньона (справа) демонстрирует схожие с

Учёного заинтересовал район Титана Sikun Labyrinthus с его извилистыми закрытыми долинами. Проведя поиск по геологическим справочникам, Майкл нашёл поразительно похожие ландшафты: Белый каньон в Юте (White Canyon), Дарай Хиллс в Папуа-Новая Гвинея (Darai Hills), провинция Гуанси в Китае (Guangxi).

Это местности, которые могут похвастать великолепным карстовым рельефом — каррами, колодцами, провалами, воронками, оврагами, каналами и так далее, образованными при растворении ряда пород в протекающей воде.

Майкл составил трёхмерную модель Sikun Labyrinthus, взяв за основу простое предположение, что жидкость стекает вниз, и внеся некоторую собственную оценку высоты элементов рельефа. Давняя посадка зонда Huygens на Титане

Sikun Labyrinthus в 3D.
илл. NASA/JPL/ESA/SSI, M.Malaska/B.Jonsson

Это художественная модель, но сочетающаяся с имеющимися данными, подчёркивает Маласка. Учёные утверждают, что коль скоро перед нами карстовый рельеф, значит, там могут быть и его элементы, невидимые сверху, — пещеры.

Осадки, эрозия, речная деятельность… и туман — о сходстве Титана и Земли (несмотря на огромную разницу в температуре) учёные заговорили ещё пять лет назад (в 2005). Далее сокровищница органики только укрепляла учёных в этом мнении.

И не беда, что вместо воды на Титане — этановые, пропановые и метановые потоки и озёра, а скалы — заиндевевшие органические смеси, процессы их взаимодействия идентичны тем, что оставляют карстовые ландшафты на нашей родной планете, — считают американские учёные. Полетать же над вновь смоделированным ландшафтом Титана предлагает ролик, размещенный на Мембране.

Источники: Мембрана, NASA/JPL,

июль 2010

Метановые озера Титана

Изображение показывает первую вспышку солнечного света, зеркально отраженного от озера на Титане. Этот вид вспышки был обнаружен визуальным и инфракрасным спектрометром отображения (VIMC) космического корабля Cassini 8 июля 2009. Тем самым подтверждено присутствие жидкости в северном полушарии спутника Сатурна, где озера являются более многочисленными и большими нежели в южном полушарии. Ученые, использующие VIMC, подтвердили присутствие жидкости в озере Онтарио, наибольшем озеро в южном полушарии Титана, в 2008.

Северное полушарие было скрывалось в темноте в течение почти 15 лет, но Солнце начало освещать эту область снова, поскольку Сатурн приблизился к своему весеннему равноденствию в августе 2009. VIMC был в состоянии обнаружить вспышку как изменения геометрии рассмотрения. Туманная атмосфера Титана также рассеивает и поглощает многие длины волн света, включая большую часть видимого участка спектра. Но инструмент VIMC позволил ученым искать вспышку в инфракрасных длинах волны, которые были в состоянии проникнуть через атмосферу спутника. Это изображение было создано при использовании света с длиной волны в 5 мкм.

Сравнивая новое изображение с радарными и снятыми в ближнем инфракрасном диапазоне, начиная с 2006 по 2008, ученые Cassini были в состоянии коррелировать отражение от южной береговой линии озера Титана под названием Kraken Mare. Протяженное озеро Kraken Mare покрывает приблизительно 400 000 квадратных километров. Отражение, казалось, прибыло из части озера приблизительно 71° с.ш. и 337° з.д..

Изображение было получено во время 59 целевого пролета Cassini у Титана 8 июля 2009

источник: NASA/JPL/University of Arizona/DLR

Озера в северном полушарии Титана

Существование океанов или озер жидкого метана на лунном Титане Сатурна было предсказано более 20 лет назад. Но из-за плотной атмосферы и тумана, не было возможности подтвердить их присутствие до целевого пролета Cassini 22 июля 2006.

Радарные данные отображения от этого целевого полета, обеспечивают убедительное свидетельство больших объектов жидкости. Это изображение, размещенное на обложке журнале «Природа» (Nature) (февраль 2007), дает представление того, что видел Cassini. Интенсивность цвета здесь равна отношению интенсивности посланного сигнала к тому, сколько радарной яркости возвращено, или более определенно, логарифму от площади радарного сечения вернувшегося обратно на Cassini. Цвета не соответствуют тому, что увидел бы человеческий глаз.

Озера, более темные чем окружающий ландшафт, подчеркнуты здесь, слегка окрашивая области низкого обратного рассеяния в синим цветом. Более яркие радарные области выглядят темнее. Полоса радиолокационных изображений показана в перспективе, чтобы моделировать наклон в представлении из самых высоких широт региона, видимых из этой точки к западу.

>Этот радарное изображение был получено радаром «Кассини» РЛС в синтетическо-апертурном режиме 22 июля 2006. Центр изображения расположен около 80° с.ш. и 35° з.д. и имеет размер около 140 км в поперечнике. Наименьшие детали в этом изображении имеют размер приблизительно 500 м в поперечнике.

источник: NASA/JPL/USGS

Наибольшим озером южного полушария Титана является озеро Онтарио (Ontario Lacus). Оно было обнаружено в июне 2005 недалеко от Южного полюса Титана и названо так потому, что его форма и длина похожи на земное озеро Онтарио, хотя озеро на Титане значительно шире.

На снимке полученном 12 января 2010 мы видим необычную форму озера Онтарио удивительно похожую на отпечаток «правой ступни человека» — есть даже «большой палец»!

Север находится вверху этого изображения. В радарном изображении объекты кажутся яркими, когда они наклонены к космическому кораблю или имеют грубые поверхности. Поверхность озера кажется темной, потому что оно гладкое.

Северная береговая линия показывает затопляемые долины реки и холмы высотой примерно 1 км. Гладкая, вырезанная волнами береговая линия, похожая очертаниями на юго-восточную сторону озера Мичиган (Lake Michigan) — одного из Великих озер в США, видна в северо-восточной части озера Онтарио на Титане. Гладкие линии, параллельные текущей береговой линии, могли быть сформированы низкими волнами в течение долгого времени, которые вероятно созданы ветрами, дующими с запада или юго-запада.

На юго-восточном берегу виден залив с круглой «головой», врезающейся в берег. Впадины, заполненные жидкостью, образованы относительно недавно.

Средняя часть западной береговой линии показывает хорошо развитую дельту, впервые наблюдаемую на Титане. Формы дельты показывает, что жидкость стекает с более высокой равнины по сообщающимся каналам на своем пути в озеро, образуя по крайней мере два лепестка. Примеры такого вида изменяющихся каналов и измененных волной дельт могут быть найдены на Земле в южном конце озера Альберт (Lake Albert) между Угандой и Демократической республикой Конго в Африке и остатками древнего озера, известного как Мега-Чад в африканской стране Чад.

Титан является единственным другим миром в нашей солнечной системе, имеющий постоянные жидкие тела на его поверхности. Поскольку поверхностные температуры на полюсах составляют в среднем 90 К (−183°C), то жидкость представляет собой смесь метан, этана и пропана, а не воды. Площадь озера Онтарио составляет приблизительно 15 000 кв. км, это немного меньше, чем у его земного тезки, озера Онтарио.

источник: NASA/JPL-Caltech