Титан спутник сатурна фото – Титан спутник Сатурна фотографии и общие сведения

Аппарат Кассини приблизился на удаленность 2 млн. км 29 мая 2017 года, чтобы запечатлеть ночную сторону Титана на фото. В этом обзоре удалось подчеркнуть расширенную атмосферную туманность луны. За все время наблюдения аппарат сумел зафиксировать спутник с различных углов и получить полноценный обзор атмосферы. Высотный туманный слой отображен синим, а главная дымка – оранжевая. Отличие в окрасе может базироваться на размерах частиц. Голубая, скорее всего, представлена мелкими элементами. Для съемки использовали узкоугольную камеру с красным, зеленым и синим фильтрами. Масштабность – 9 км на пиксель. Программа Кассини выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).

При последнем проходе в систему Сатурна, выполненном 13 сентября 2017 года, аппарату Кассини удалось запечатлеть Титан. Интерес к спутнику возник еще с полетом миссии Вояджер в 1980-х гг. от ЕКА. Для обзора использовали узкоугольную камеру на удаленности в 774000 км и при масштабе в 5 км на пиксель. Цветное изображение (рисунок А) выполнено из снимков, запечатленных на красный, зеленый и синий спектральные фильтры. Этот вид напоминает тот, что предстал перед Вояжером – золотой шар с плотным атмосферным слоем. Улучшенный вид (рисунок В) прибавляет детали, зафиксированные спектральным фильтром, способным пробираться сквозь дымку. Программа Кассини выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).

В этом обзоре, выполненном 28 апреля 2006 года, крупнейший спутник в системе Сатурн Титан показывается из-под кольцевой системы. Титан охватывает 5150 км в диаметре и расположен немного ниже линии колец. Можно заметить темную щель (в ширину – 325 км) и узкое кольцо F. Для наблюдения использовали узкоугольную камеру с красным, зеленым и синим спектральными фильтрами. Отдаленность от объекта – 1.1 млн. км.

Поверхность Титана удалось наблюдать детально на фото при посадке зонда Гюйгенс. Но все же большую часть площади отобразил аппарат Кассини. Титан все еще остается интересной загадкой. В этом обзоре показана новая территория, которая не отмечалась в предыдущих наблюдениях. Это составное изображение из 4 практически одинаковых широкоугольных снимков.

Ссылки

v-kosmose.com

Спутник Сатурна, Масса и Размеры, Карта и Фото Поверхности, Период Обращения, Интересные Факты и Возможность Жизни

29.04.2019

Для той категории ученых-энтузиастов, которым интересно существование пригодных для освоения внеземных миров, известная фраза: «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе», перестала сегодня быть актуальной. Оказалось, что в пределах Солнечной системы существуют миры, которые в этом аспекте куда более интересны, чем Красная Планета. Яркий тому пример – самый крупный спутник Сатурна Титан. Выяснилось, что это небесное тело очень похоже на нашу планету. Информация, которой сегодня располагают ученые, допускает существование научной версии, что жизнь на Титане спутнике Сатурна — вполне реальный факт.

Титан

Чем же для землян так интересен Титан?

После того, как человек десятки лет безуспешно пытался найти в пределах нашей Солнечной системы мир, который хотя бы издали напоминал нашу Землю, информация о Титане вселила в научное сообщество надежду. Вплотную данным небесным телом ученые стали интересоваться, начиная с 2005 года, когда на поверхность одного из крупнейших спутников Солнечной системы совершил посадку автоматический зонд «Гюйгенс». В течение последующих 72 минут бортовая фото и видеокамера космического аппарата передавала на Землю фото поверхности этого объекта и другие видеоматериалы об этом далеком мире. Даже за столь ограниченное время, отведенное для инструментальных исследований далекого спутника, ученые сумели получить исчерпывающий объем информации.

«Кассини» на орбите Сатурна

Посадка на поверхность Титана осуществлялась в рамках международной программы «Кассини-Гюйгенс», направленной на изучение Сатурна и его спутников. Запущенная в далеком 1997 году, автоматическая межпланетная станция «Кассини» выступает общей разработкой ЕКА и НАСА для детального изучение Сатурна и окружающей области этой планеты. Через 7 лет полета по просторам Солнечной системы станция доставила на Титан космический зонд «Гюйгенс». Этот уникальный аппарат является плодом совместной работы специалистов НАСА и итальянского космического агентства, команда которого возлагала на этот полет большие надежды.

Результаты, которые ученые получили с работающей станции «Кассини» и с борта зонда «Гюйгенс», оказались бесценными. Несмотря на то, что далекий спутник предстал перед взором землян огромным безмолвным царством льда, последующее детальное изучение поверхности объекта изменило представление о Титане. На снимках, полученных с помощью зонда «Гюйгенс», удалось разобрать в мельчайших деталях поверхность спутника Сатурна, которая в основном состояла из твердого водяного льда и осадочных наслоений органической природы. Оказалось, что плотная и непроницаемая атмосфера далекого спутника обладает практически таким же составом, как и земная воздушно-газовая оболочка.

Снимки Титана

В дальнейшем Титан подкинул ученым еще один серьезный бонус. Впервые в истории освоения и изучения внеземного пространства за пределами Земли была найдена жидкая материя одной и той же природы, что была на планете Земля в ранние годы ее существования. Рельеф небесного тела дополняют огромный океан, многочисленные озера и моря. Все это дает повод считать, что мы имеем дело с небесным телом, которое могло бы быть еще одним оазисом жизни в нашей Солнечной системе. Исследования состава атмосферы и жидкой среды спутника Сатурна выявили присутствие необходимых для жизни организмов полезных веществ. Допускается, что при соблюдении определенных условий в процессе изучения этого небесного тела, могут быть обнаружены живые организмы на Титане.

В связи с этим, становится актуальным последующее изучение крупнейшего спутника Сатурна. Высока вероятность того, что наряду с Марсом именно Титан может стать вторым космическим домом для человеческой цивилизации.

Академическое представление о Титане

Размеры Титана позволяют ему тягаться с планетами Солнечной системы. Это небесное тело имеет диаметр 5152 км, что больше диаметра Меркурия (4879 км) и немногим меньше Марса (6779 км). Масса Титана составляет 1,3452·1023 кг, что в 45 раз меньше массы нашей планеты. По своей массе спутник Сатурна является вторым в Солнечной системе, уступая спутнику Юпитера — Ганимеду.

Титан и другие спутники Сатурна

Несмотря на свои впечатляющие размеры и массу, Титан имеет невысокую плотность, всего 1,8798 г/см³. Для сравнения, плотность материнской планеты Сатурн составляет всего 687 к/м3. Ученые выявили у спутника слабое гравитационное поле. Сила притяжения на поверхности Титана слабее земных параметров в 7 раз, а ускорение свободного падения такое же, как и на Луне — 1,88 м/с2 против 1,62 м/с2.

Характерной особенностью является положение Титана в космосе. Крупнейший спутник Сатурна вращается вокруг своей материнской планеты по эллиптической орбите со скоростью 5,5 км/с, находясь вне области колец Сатурна. Среднее расстояние от Титана до поверхности Сатурна составляет 1, 222 млн. км. Вся эта система находится от Солнца на удалении 1 млрд. 427 млн. км, что в 9,5 раз больше расстояния между нашим центральным светилом и Землей.

Титан на орбите Сатурна

Как и наш спутник, «Луна Сатурна» повернута к нему всегда одной стороной. Это вызвано синхронностью вращения спутника вокруг собственной оси с периодом обращения Титана вокруг материнской планеты. Полный оборот вокруг Сатурна его крупнейший спутник совершает за 15 земных суток. Ввиду того, что Сатурн и его спутники имеют достаточно высокий угол наклона оси вращения к оси эклиптики, на поверхности Титана присутствуют времена года. Каждые 7,5 земных лет на спутнике Сатурна лето сменяется холодным зимним периодом. По астрономическим наблюдениям сегодня на стороне Титана, которая обращена к Сатурну, стоит осень. В скором времени спутник скроется от солнечных лучей за матерью-планетой и титановскую осень сменит долгая и лютая зима.

Температуры на поверхности спутника варьируются в пределах минус 140-180 градусов по Цельсию. Данные, полученные с борта космического зонда «Гюйгенс» выявили любопытный факт. Разница между значениями полярных и экваториальных температур составляет всего 3 градуса. Объясняется это наличием плотной атмосферы, которая препятствует воздействию солнечных лучей на поверхность Титана. Несмотря на высокую плотность атмосферы, из-за низких температур на Титане отсутствуют жидкие осадки. В зимний период поверхность спутника покрывает снег из этана, частиц водяного пара и аммиака. Это только малая толика того, что мы знаем о Титане. Интересные факты о крупнейшем спутнике Сатурна касаются буквально любой области, начиная с астрономии, климатологии и гляциологии, заканчивая микробиологией.

Осадки на Титане

Титан во всей своей красе

Основная часть сведений о спутнике Сатурна до недавнего времени опиралась на визуальные наблюдения, полученные с борта космического зонда «Вояджер», промчавшегося в 1980 году мимо него на расстоянии 7000 км. Немного приоткрыл завесу тайны об этом космическом объекте телескоп «Хаббл». Получить представление о поверхности спутника не позволяла его плотная атмосфера, которая по плотности и толщине уступает только венерианской и земной воздушно-газовой оболочке.

Снять пелену тумана, царившего над этим небесным телом, помогла миссия автоматической станции «Кассини» в 2004 году. В течение четырех лет аппарат находился на орбите Сатурна, осуществляя последовательную фотосъемку его спутников и Титана в том числе. Исследования с зонда «Кассини» велись с помощью фотокамеры с инфракрасным фильтром и специального радара. Фотографии были сделаны с разных ракурсов на удалении 900-2000 км от поверхности спутника.

Посадка «Гюйгенса»

Кульминацией в изучении Титана стала посадка на его поверхность зонда «Гюйгенса», названного в честь открывателя спутника Сатурна. Аппарат, войдя в плотные слои атмосферы Титана, в течение 2,5 часов спускался на парашюте. За это время аппаратура зонда осуществляла изучение состав атмосферы спутника, фотографировала его поверхность с высоты 150, 70, 30, 15 и 10 километров. После длительного спуска космический зонд совершил посадку на поверхности Титана, зарывшись на 0,2-0,5 метра в грязный лед. После прилунения «Гюйгенс» работал еще чуть более часа, передавая на Землю через АМС «Кассини» массу полезной информации непосредственно с поверхности спутника. Благодаря снимкам, сделанным с борта АМС «Кассини» и зонда «Гюйгенс», командой исследователей была составлена карта Титана. Помимо этого, ученые теперь владели подробной информацией о его атмосфере, данными о климате на поверхности и особенностях рельефа.

Атмосфера спутника

В ситуации с Титаном ученым впервые в процессе изучения и исследования небесных тел Солнечной системы представилась возможность изучить атмосферу детально. Как и предполагалось, спутник Сатурна имеет плотную и хорошо развитую атмосферу, которая не только по многим параметрам напоминает газовую оболочку Земли, но и превосходит ее по массе.

Состав атмосферы Титана

Толщина атмосферного слоя Титана составила 400 км. Каждый слой атмосферы имеет свой состав и концентрацию. Газовый состав является следующим:

• 98,6% оставляет азот N;
• 1,6% в атмосфере приходится на метан;
• незначительное количество этана, соединений ацетилена, пропана, углекислый и угарный газ, гелий и циан.

Концентрация метана в атмосфере спутника, начиная с высоты 30 км, меняется в сторону уменьшения. По мере приближения к поверхности спутника количество метана снижается до 95%, а вот концентрация этана увеличивается до 4-4,5%.

Характерной особенностью воздушно-газовой прослойки спутника Титана является ее антипарниковый эффект. Наличие в нижних слоях атмосферы углеводородных органических молекул нейтрализует парниковый эффект, создаваемый огромной концентрацией метана. В результате поверхность небесного тела из-за присутствия углеводородов равномерно охлаждается. Эти же процессы и гравитационное поле Сатурна, обуславливают циркуляцию атмосферы Титана. Подобная картина способствует образованию в атмосфере спутника Сатурна активных климатических процессов.

Следует отметить, что атмосфера спутника постоянно теряет в весе. Это связано с отсутствием у небесного тела мощного магнитного поля, которое не в состоянии удерживать воздушно-газовую оболочку, оказавшуюся под постоянным воздействием солнечного ветра и гравитационных сил Сатурна. На сегодняшний день атмосферное давление на спутнике окольцованного гиганта составляет 1,5 атм. Это неизменно отражается на погодных условиях, которые меняются в зависимости от концентрации газов в атмосфере Титана.

Изменение погодных условий на Титане

Основную работу по созданию погоды на Титане выполняют плотные облака, которые в отличие от земных воздушных масс, состоят из органических соединений. Именно эти атмосферные образования являются источником осадков на крупнейшем спутнике Сатурна. Из-за низких температур атмосфера у небесного тела сухая. Наибольшая концентрация облачности выявлена в полярных областях. Из-за низких температур влажность в атмосфере крайне низкая, поэтому осадки на Титане — это кристаллы метанового льда и изморозь, состоящая из соединений азота, этана и аммиака.

Поверхность Титана и его строение

Спутник Сатурна располагает не только интересной атмосферой. Его поверхность крайне любопытный с точки зрения геологии объект. Под толстым одеялом метана фотообъективы и камеры космического зонда «Гюйгенс» обнаружили целые материки, разделенные многочисленными озерами и морями. Как и на Земле, на материках предостаточно скалистых и горных образований, присутствуют глубокие расщелины и впадины. Их сменяют обширные равнины и долины. В экваториальной части небесного тела частицами гидрокарбонатного и водяного льда сформирована обширная область дюн. Предполагается, что в одну из таких дюн и совершил прилунение космический зонд «Гюйгенс».

Полное сходство с живой планетой добавляет присутствие жидкой структуры. На Титане обнаружены реки, которые имеют истоки, извилистые русла и дельты – места впадения потоков в морские бассейны. По данным, взятым со снимков, некоторые реки Титана имеют длину русла более 1000 км. Практически вся жидкая масса Титана сосредоточена в морских бассейнах и озерах, которые занимают внушительную площадь — до 30-40% все площади поверхности этого небесного тела.

Доказательством присутствия на поверхности спутника больших скоплений жидкой среды стало огромное светлое пятно, которое долго время сбивало с толку астрономов. Впоследствии было доказано, что яркая область на Титане — это огромный бассейн жидких углеводородов, получивший название море Кракена. По площади этот мнимый водоем больше чем крупнейшее озеро Земли – Каспийское море. Другим не менее интересным объектом является море Лигеи — крупнейший естественный резервуар для жидкого метана и этана.

Море Лигеи

Точная информация о составе жидкой среды морей и озер Титана была добыта благодаря работе АМС «Касссини». Используя данные фотоснимков и компьютерного моделирования, в земных условиях был определен состав жидкости на Титане:

• этан составляет 76-80%;
• пропана в морях и озерах Титана 6-7%;
• на метан приходится 5-10%.

Помимо основных элементов, представленных в виде замороженных газов, в жидкости присутствует цианид водорода, бутан, бутен и ацетилен. Основное скопление воды на Титане имеет несколько отличную от земной формы природу. На поверхности спутника обнаружены огромные по объему отложения перегретого льда, состоящего из воды и аммиака. Допускается, что под поверхностью могут находиться обширные естественные резервуары, наполненные жидкой водой с растворенным в ней аммиаком. В этом аспекте интересно и внутренне строение спутника.

Строение Титана

Сегодня выдвигаются различные версии о внутреннем строении Титана. Как и в случае со всеми планетами земной группы, он имеет твердое ядро, не железно-никелевое, как на четырех первых планетах Солнечной системы, а каменное. Его диаметр примерно составляет 3400-3500 км. Далее начинается самое интересное. В отличие от Земли, где вслед за ядром начинается мантия, на Титане это пространство заполнено плотными спрессованными слоями водяного льда и гидрата метана. Вероятно, между отдельными слоями имеется жидкая прослойка. Однако, несмотря на свою холодность и каменную природу, спутник находится в активной фазе и на нем наблюдаются тектонические процессы. Этому способствует приливные силы, которые вызваны гигантской гравитацией Сатурна.

Возможное будущее Титана

Судя по данным исследований, проведенных в последнее десятилетие, человечество имеет дело с уникальным объектом Солнечной системы. Оказалось, что Титан является единственным небесным телом, помимо Земли, которому характерны все три типа активности. На спутнике Сатурна наблюдаются следы постоянной геологической активности, являющиеся подтверждением его живой тектонической деятельности.

В немалой степени интересна и природа поверхности Титана. Ее структура, состав и рельеф говорят в пользу того, что поверхность спутника Сатурна находится в постоянном движении. Здесь, как и на Земле, под воздействием ветров и осадков наблюдается эрозия почвы, происходит выветривание горных пород и отложение осадков.

Криовулканы на Титане

Состав атмосферы спутника и циркуляционные процессы, происходящие в ней, сформовали климат на Титане. Все перечисленные признаки говорят в пользу того, что на Титане в определенных условиях может существовать жизнь. Естественно, это будет отличная от земных организмов форма жизни, однако само ее существование станет колоссальным открытием для человечества.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Автор статьи:

Военный историк. Люблю писать на военные темы, описывать исторические события, известные сражения.

militaryarms.ru

Мощный Титан — самый крупный спутник Сатурна. Характеристики, 3D модель

Титан, самый большой спутник Сатурна, обнаружил в 1655 году голландский ученый Х. Гюйгенс. Вдохновленный находками Галилея, он разработал собственный телескоп и с его помощью сделал открытие.

Более двухсот лет спутник оставался безымянным. Первооткрыватель называл его просто луной Сатурна, а другие астрономы — спутником Гюйгенса.

После того как обнаружили другие небесные тела, сопровождающие планету, они стали обозначаться римскими цифрами. Титан получил номер «IV», согласно своей удаленности от Сатурна.

Лишь в середине XIX века Дж. Гершель предложил назвать 7 известных к тому времени спутников именами родственников греческого бога Кроноса (в римском варианте — Сатурна). Так Титан получил свое современное имя.

Поразительные и занимательные сведения

1. Титан — не только крупнейший спутник своей планеты. Он стоит на 2-й позиции во всей системе, уступая в размерах только Ганимеду.

2. Его диаметр — 5150 км (в два раза больше лунного), а масса составляет 1.3*1023 кг (более 90% массы всех сатурнианских спутников).

3. В среднем Титан удален от своей планеты на 1 млн. 220 тыс. км. Облет вокруг нее занимает почти 16 земных дней (период, аналогичный обороту спутника вокруг своей оси).

4. Поверхность небесного тела состоит из слоев льда и камня примерно в равных пропорциях, что доказывает показатель плотности в 1,9 г/см3. Внутри находится каменное ядро.

5. Титан — единственный из спутников планеты, имеющий плотную атмосферу с большим содержанием азота. Также в ней присутствуют этан, водород и метан, образующие облака.

6. Наличие атмосферы долгое время не позволяло изучить рельеф спутника. Детально рассмотреть его получилось лишь с помощью аппарата «Кассини», запущенного в 2004 году.

7. Выяснилось, что поверхность достаточно ровная, с незначительным присутствием гор, кратеров и недействующих криовулканов.

8. На Титане обнаружили довольно большие метановые моря и озера, сконцентрированные возле полюсов. Это единственное (не считая Земли) небесное тело, где имеется поверхностная жидкость. В целом она занимает небольшое пространство, но исследователи предполагают и наличие подземного океана из воды и аммиака.

9. По многим параметрам Титан похож на Землю ранних стадий развития, поэтому ученые вполне допускают существование на нем простейших форм жизни (особенно в океане).

10. В последнее время вопрос о дальнейшем изучении спутника поднимается все чаще, обсуждаются самые разнообразные проекты. Физические характеристики Титана делают его очень подходящим местом для создания колонии.

Могучий Титан ждет вас в виртуальной Вселенной. Приобретя этот спутник, вы получите сильный талисман, который увеличит силы и поможет преодолеть любые жизненные препятствия. Он станет и превосходным подарком коллеге, другу или другому близкому человеку.

spaceyou.ru

Спустя 12 лет NASA опубликовало снимки поверхности Титана, где он удивительно похож на Землю

По неизвестным причинам специалистам космического агентства NASA потребовалось 12 лет для того, чтобы обнародовать поразительной красоты видеоряд фотографий поверхности Титана, на которых очевидна схожесть спутника Сатурна с Землей.

Именно 12 лет назад, в 2005 году произошло приземление зонда «Гюйгенс» на Титан — удивительный мир с дождями и озерами. Небольшой космический аппарат спустился на парашюте сквозь толстый слой внеземной дымки и продрейфовал вниз, совершив посадку. Зонд пробил небольшое отверстие в ледяной кромке, подскочил от удара, совершил скольжение, закачался и только после этого посадка была завершена.

На 14 января 2005 г. «Гюйгенс» — зонд Европейского космического агентства (ЕКА) стал первым роботом-исследователем прикоснувшимся к поверхности этой оранжевой луны и сделал первые детальные снимки поверхности. В течение часа происходил активный сбор информации после чего батареи зонда сели, а его материнский корабль — космический аппарат «Кассини» исчез за горизонтом.

Тем не менее во время спуска на поверхность и некоторого времени проведенного на ней, зонду удалось собрать достаточно данных, чтобы получить представление об инопланетном мире, который структурой поверхности обманчиво напоминает Землю.

«Спуск и посадка «Гюйгенса» является для нас крупнейшим научным прорывом в сфере исследований Титана. Кроме того, это первая мягкая посадка на инопланетном спутнике», — сообщила Линда Спилкер, ученый проекта «Кассини». «Это полностью изменило наше понимание об этом покрытом дымкой мире».

rwspace.ru

Путешествие по нашей вселенной: ТИТАН

Обзор панорамы Титана в представлении художника. Озеро из метана, окруженное скалистыми

горными структурами имеет темно-желтый или светло-коричневый цвет и красиво гармонирует

с  небом оранжевого оттенка, как синее море — с голубой атмосферой Земли

Главными элементами в обороте и взаимодействия атмосферы служит метан и этан, 
которые могут образовываться в недрах Титана и выбрасываться в воздух при 
извержении вулканов. В  нижних слоях атмосферы они конденсируется в жидкость
и образует облака, а затем выпадает на поверхность в качестве метановых и этановых дождей 

nashavselenaya.blogspot.com

Спутник планеты Сатурн -Титан

Этот спутник является крупнейшим среди тех, которые есть у Сатурна. Также Титан занимает вторую позицию среди спутников в нашей системе, уступая первое место только Ганимеду, вращающемуся вокруг Юпитера. Также спутник Титан является единственным космическим объектом Солнечной системы, исключая Землю, на котором точно есть вода в жидком состоянии. Титан единственный спутник в нашей системе, у которого есть достаточно плотная атмосфера. Спутник Сатурна был открыт первым среди прочих лун этого газового гиганта. Подтверждение его существования было получено в 1655 году во время обнаружения голландским астрономом Христианом Гюйгенсом.

Размеры спутника и особенности рельефа

Космический объект, вращающийся вокруг Сатурна, имеет диаметр 5152 км, это примерно на 50 процентов больше, чем у Луны. В то же время масса Татана превышает массу нашего естественного спутника на 80 процентных пунктов. Спутник Сатурна больше, чем планета Меркурий, уступая ей только по массе. По силе тяжести спутник Титан уступает Земле, этот показатель равен всего 1/7 от земного. В то же время масса Титана равняется 95 процентам от веса всех лун газового гиганта.

Спутник Титан отличается ледяной корой, которая укрывает практически всю поверхность. Ландшафт покрывают органические осадочные вещества. Рельеф геологически молодой и ровный, если не брать в расчёт небольшое число горных хребтов и кратеров. На поверхности Титана обнаружены криовулканы. Из-за плотной атмосферы, которая окружает спутник, ученым долгое время не удавалось разглядеть ландшафт Титана. Ситуация изменилась в момент прибытия к Сатурну автоматического аппарата «Кассини» в 2004 году.

По преимуществу состав атмосферы представлен азотом, а также небольшим объемом метана с этаном, наличие которых приводит к образованию облаков. Именно они являются причиной осадков на спутнике, которые выпадают в жидком или твердом виде. Поверхность спутника имеет ряд озер, которые наполнены метан-этановым составом. Давление возле поверхности спутника почти в 1.5 раз больше, чем на Земле. Поверхность Титана прогревается до -170 градусов.

Низкая температура Титана, тем не менее, позволяет сопоставить его с нашей планетой, когда она пребывала на ранних стадиях формирования. В то же время не исключается возможность обнаружения простых форм жизни на поверхности или под ней, к примеру, в подземном водоеме, условия расположения которого более комфортны, чем на ледяном ландшафте спутника.

Открытие спутника Титан

Титан был впервые обнаружен Христианом Гюйгенсом, 1655 году. На это открытие астронома и математика вдохновил Галилей, поэтому Гюйгенс, которому помогал его брат, приступил к созданию телескопа с апертурой в 57 мм. Его кратность позволяла увеличить объекты в 50 раз. Сконструированный телескоп позволил Гюйгенсу наблюдать за различными планетами в Солнечной системе. Именно у Сатурна исследователю удалось обнаружить яркий объект, который проходил полный круг вокруг газового гиганта за 16-тидневный период.

После совершения нескольких оборотов, когда кольца планеты практически не влияли на точность наблюдений, астроном смог подтвердить свою находку. После этого ученый решил зашифровать наблюдение анаграммой admovere oculis distantia sidera nostris, vvvvvvvcccrrhnbqx. Письмо с этой строкой получил Джон Валлис в июле 1655 года. Расшифровкой анаграммы послужил следующий текст – «спутник обращается вокруг Сатурна за 16 дней и 4 часа».

Спутник Сатурна долгое время не имел собственного названия. Некоторые ученые решили называть его «Гюйгенсовым спутником». Но после того, как Кассини доказал существование еще четырех спутников газового гиганта, открытую Гюйгенсом луну начали называть Saturn IV. Это обозначение связано с тем, что спутник занимает четвертую позицию от своей планеты. Но уже 1789 году подобный метод наименования пришлось упразднить, так как были найдены новые спутники, некоторые из которых были более близко к планете, чем открытые ранее объекты.

Обозначение, которым мы пользуемся сегодня, было предложено Джоном Гершелем, сыном известного астронома. Он предложил вариант обозначить семь спутников Сатурна, которые были известны на тот момент, именами титанов из древнегреческой мифологии.

Вращение спутника Титана

Орбита Титана равняется 1221870 км. Это показывает, что спутник расположен за пределами колец газового гиганта, последнее из которых находится на расстоянии в ¾ млн. км от его поверхности. Ближайшие спутники расположены на расстоянии в 242 тыс. км и 695 тыс. км от Титана. Титан и Гиперион находятся в орбитальном резонансе с соотношением 3 к 4. Титан успевает сделать полный пролет по орбите Сатурна за 15 дней и 22 часа, а его средняя скорость вращения находится в пределах 5,57 км/с. У орбиты Титана отмечается наличие эксцентриситета, который составляет 0.02. Орбита имеет отклонение от экватора газового гиганта на 0.348 градуса.

Как и в случае с Луной, спутник вращается синхронно с планетой, что обусловлено приливными силами Сатурна. Это показывает, что спутник вращается вокруг оси и вокруг планеты с одинаковым периодом, поэтому Титан всегда развернут к Сатурну одной стороной. Благодаря наклону оси вращения Сатурна в 26,73 градусов происходит постоянная смена времен года не только на планете, но и на спутниках. Вокруг Солнца Сатурн делает оборот за 30 лет. Последний летний сезон на территории южного полушария на Титане завершился в 2009 году.

Центр массы между спутником и планетой находится всего в 30000 метров от ее собственного центра. Это обусловлено огромной разницей массы между космическими телами. По этой причине Титан практически не оказывает влияния на планету.

Долгое время астрономы приходили к мнению, что спутник имеет диаметр 5550 км. В этом случае он мог бы стать первым среди спутников в Солнечной системе. Тем не менее, исследовательский аппарат «Вояджер-1», сделавший снимки спутника, продемонстрировал наличие высокоплотной атмосферы, которая не позволяла ранее в точности определиться с размерами спутника.

По своему диаметру, массе и показателю плотности, спутник похож на луны Юпитера — Ганимед и Каллисто. Масса Титана на 4/5 превышает массу Луны, а его радиус наполовину больше, чем у естественного спутника Земли. Спутник имеет среднюю плотность на уровне 1,88 г/см³, которая является самой большой среди прочих лун Сатурна. Сегодня продолжаются споры о том, каким образом произошло формирование Титана. Имело ли место влияние пылевого облака, от которого был сформирован газовый гигант, или Титан был притянут гравитацией планеты уже в более поздний период. Именно благодаря последней теории удается объяснить, почему так неравномерно распределяется масса среди спутников Сатурна. Титан отличается довольно крупными размерами, поэтому он способен поддерживать высокую температуру ядра, что обеспечивает геологическую активность.

Структура спутника Титан

Спутник представляет собой сферу, которая на 50% состоит изо льда, а еще на 50% из горных пород. Состав структуры спутника делает его в значительной степени похожим на Ганимед, Каллисто или Тритон. В то же время отличием его от указанных лун является структура плотной атмосферы.

Титан по своим габаритам похож на Меркурий или Ганимед, но у него также есть обширная атмосфера, толщина которой достигает 400км. Современные исследования позволяют говорить о том, что она составлена азотом, который присутствует в атмосфере на уровне 95 процентов. Поэтому на поверхность спутника действует давление, на 1.5 раза превышающее атмосферу Земли. Метан, который есть в атмосфере, может запускать процесс фотолиза в верхнем слою. Спутник Сатурна является единственным среди присутствующих в Солнечной системе, рельеф которого невозможно разглядеть с помощью оптического диапазона.

Сегодня в научном сообществе не успело сложиться единое мнение о том, откуда возникла атмосфера Титана. Существует несколько разных теорий, каждая из которых сталкивается с серьезными контраргументами. Один из вариантов рассматривает возможность того, что первоначально спутник имел аммиачную атмосферу. Но со временем произошел процесс дегазации Титана, которому активно помогало ультрафиолетовое излучение. Под его воздействием аммиачная атмосфера была разложена на азот и водород, которые стали в последующем молекулами N2 и h3. Азот, имеющий большую массу, опустился ниже, а водород начал улетучиваться в космос ввиду низкой гравитации спутника.

Но ученые, не поддерживающие данную теорию, отмечают, что такой процесс может происходить только в том случае, если космический объект имеет высокую температуру, чтобы обеспечить процесс дифференциации недр на твердое ядро и ледяной покров. Но полученные данные с аппарата «Кассини» показывают, что структура Титана не имеет насколько четкого подразделения на слои.

Согласно другой теории сохранение азота могло быть связано с периодом, когда спутник только находился на стадии формировки. Но в этом случае в атмосфере должен быть аргон-36, который участвовал в образовании планет и спутников в Солнечной системе. Но исследования показывают, что этот изотоп представлен в незначительном количестве.

Одна из публикаций журнала Nature Geoscience содержит статью с теорией о том, что Титан получил свою атмосферу ввиду интенсивной кометной бомбардировки, имевшей место свыше 4 млрд. лет назад. Как заявлено авторами теории, образование азота из аммиачной атмосферы возможно при ударении тел о рельеф спутника. Такие столкновения происходят на высокой скорости, а в местах, куда падают кометы, существенно идет вверх температура, а также многократно увеличивается давление. По этой причине становится возможным протекание необходимой реакции между элементами. Чтобы проверить свою теорию, ученые воспользовались лазерными пушками, которыми была проведена бомбардировка застывшего аммиака золотыми и платиновыми снарядами. Во время опыта удалось продемонстрировать, что в момент столкновения аммиак разлагается на составные компоненты в виде водорода и азота. Ученые пришли к выводу, что интенсивная бомбардировка поверхности спутника в древности привела к высвобождению 300 квадриллионов тонн азота. Такого объема вещества, как они считают, хватает для создания существующей атмосферы спутника.

Недавние исследования потерь атмосферы спутника в сравнении с первоначальным уровнем удалось провести благодаря сравнению изотопов азота. Их соотношение примерно в 4 раза выше, чем на нашей планете. Это показывает, что уровень первозданной атмосферы Титана был приблизительно в 30 раз больше, чем сегодня. К такому выводу удалось прийти по причине того, что небольшая масса изотоп 14N должна приводить к его быстрой потере.

Атмосфера Титана

Атмосфера Титана удалена от его поверхности примерно в 10 раз выше, чем в случае с земной атмосферой. В частности, тропосфера находится на уровне 35 км. До 50 км от поверхности располагается тропопауза. В этом слое температурный режим остается стабильным, после чего начинается постоянный нагрев атмосферы. Возле поверхности планеты зафиксирована температура на уровне -180 градусов по Цельсию, но при подъеме с поверхности она повышается и достигает -121 градуса. Структура ионосферы спутника значительно сложнее земной. Основной ее массив отмечается на уровне 1200 км над поверхностью. Ученое сообщество было немало удивлено открытием второго слоя ионосферы, залегающего на расстоянии в 40-140 км над поверхностью.

Единственными телами в солнечной системе, которые обладают плотной атмосферой и имеют большое содержание азота, выступает спутник Сатурна и Земля. Состав атмосферы на Титане включает примерно 98 процентов азота, и лишь менее двух процентов метана и аргона. Во время исследований удалось обнаружить диацетилен, метилацетилен, цианоацетилен, гелий и другие компоненты. Но атмосфера Титана практически лишена свободного кислорода.

У спутника Сатурна практически нет магнитного поля, поэтому атмосфера постоянно подвергается влиянию солнечных ветров. В то же время она разрушается космическим и солнечным излучением, что приводит к разложению азота и метана на углеводородные радикалы. Из этих элементов создается ряд сложных соединений, к которым относят бензол.

Климат Титана

Поверхность Титана имеет температуру в пределах -180 градусов. Плотная и непрозрачная атмосфера приводит к тому, что разница температуры на экваторе и полюсах незначительна. Такая низкая температура в связке с высоким давлением не позволяет таять ледяному покрову, поэтому в атмосфере очень мало жидкости. Высокие слои демонстрируют существенное содержание метана. Его наличие должно было стать причиной процессов, запускающих парниковый эффект, что должно было бы повысить температуру на Титане. Но Титан окутан оранжевым туманом, в котором содержатся молекулы органических соединений, что приводит к поглощению солнечных лучей. Через этот туман проходят только инфракрасные лучи, поэтому на Титане создались условия антипарникового эффекта, который не дает повысить температуру над поверхностью.

Порывы ветра на спутнике не обладают достаточной силой. Обычно наблюдается ветер со скоростью в 0,3 м/с. На большой высоте возможно изменение направления ветра. На удалении в 10 км от поверхности ветер значительно усиливается. Здесь скорость порывов может составлять 30 м/с, поэтому возникает дифференциальное вращение. При достижении высоты в 120 км над спутником отмечен высокий уровень турбулентности. Такие данные были получены еще в 1980-х, когда к Сатурну был отправлен первый «Вояджер». Но самым ошеломляющим открытием стало то, что на высоте в 80 км над поверхностью спутника существует зона штиля. Такое невероятное явление остается без объяснения.

Информация, которую удалось получить во время спуска зонда «Гюйгенс», была использована для создания модели движения атмосферной массы над спутником. После проведенных вычислений ученые получили ячейку Хадли. Она характеризуется тем, что теплый воздух летом переносится с юга на север, где после остывания он возвращается на южную сторону. Период смены циркуляции происходит раз в 14.5 лет.

Облачность на Титане

Благодаря конденсации метана на высоте в несколько десятков км образуются облака. По данным, которые удалось получить «Гюйгенсу», показатель относительной влажности метана увеличивается в зависимости от высоты. У поверхности его значение находится в пределах 45%, а на высоте 7-8км повышается до 100%. В то же время снижение содержания метана происходит в обратном порядке. На высоте в 16 км замечены разряженные облака, которые состоят из метана и азота. На поверхности Титана может постоянно выпадать изморозь, компенсация которой происходит под действием испарения.

Во время пролета над поверхностью Титана в 2006 году аппарат «Кассини» запечатлел наличие громадного облака, которое расположилось на высоте 40 км. Ученым давно известно о возможности метана формировать облака, но в этом случае скопление газа было представлено этаном, так как размеры частиц указывали на него. К тому же, именно этан может быть конденсирован на такой высоте. Также космический зонд нашел облака над полюсом, которые представлены метаном, этаном и другими органическими соединениями. Диаметр облака был равен 2400 км. Повторно облако было заснято уже через месяц, когда зонд «Кассини» встретил его снова на том же месте. Исследователи делают предположение о том, что в тот момент над полюсом спутника шел дождь или выпал снег, если температурный режим был достаточно низким.

В различное время фиксировались скопления облаков над южным полушарием. Они занимали примерно 1 процент поверхности, но этот показатель может повышаться до 8 процентов. Различия можно объяснить тем, что в южной части спутника в тот момент времени был летний сезон, поэтому там происходил подогрев атмосферы. В подобном случае наблюдается способность метана к образованию облачного покрова, хотя уровень влажности этана равен 100%. В сентябре 2010 года исследователи приступили к анализу снимков космического зонда «Кассини», после чего они сделали вывод, что в экваториальной части Титана временами происходят сильные дожди. В качестве подтверждения своей теории они приводят высокий уровень изрезанности, который наблюдается только при речных потоках.

Во время наблюдений удалось определить, что облачность на Титане определяется широтой. В высокой широте во время зимнего периода часто образуются скопления постоянных облаков, которые формируются над тропосферой. В низкой широте облака расположены на уровне 15 км, поэтому их размеры остаются небольшими, и они не отличаются постоянством. Длительные наблюдения за спутником с поверхности Земли показывают сезонность облачности в атмосфере Титана. Во время полного оборота Сатурна вокруг Солнца, который занимает 30 лет, на его спутнике 25 лет происходит формирование облаков, после чего они пропадают из атмосферы на 5 лет, чтобы снова сформироваться с началом повторения цикла.

Радарные изображения Титана, которые получилось сделать в 2006 году, демонстрируют наличие горных хребтов на его поверхности. Их высота не превышает 1 км. Исследователям удалось заметить также долины с многочисленными руслами рек, которые стекают с возвышенности. Пятна темного цвета, которые показаны на снимках, обычно ассоциируют с высохшими озерами. Эксперты отметили присутствие существенной эрозии хребтов. Из-за потоков жидкого метана, которые проливаются на поверхность в период сильных ливней, в горных грядах могли образоваться пещеры. Недалеко от Ксанаду был обнаружен необычный объект под названием Hotei Arcus. Его особенностью является дугообразная форма, а также высокая яркость объекта. Возможно объект выступает в качестве активного вулканического района, или здесь расположены крупные отложения определенного вещества. На сегодня определить точно значение этого открытия не удается.

На экваторе спутника находится светлый регион Адири, где распложены горные хребты, высота которых достигает несколько сот метров. Ученые не исключают возможность открытия на поверхности южного полушария крупной горной цепи, протяженность которой составляет 150 км.  Горы Митрим имеют пик, высота которого более 3.3км. Все эти открытия подтверждают тектонические процессы, которые привели к формированию рельефа спутника.

Поверхность спутника довольно гладкая. Допускается вариация высоты, не превышающая 2 км. Но существуют также местные серьезные изменения высоты, которые фиксируют стереоизображения и радарные данные, которые удалось получить «Гюйгенсу». На поверхности спутника есть много крутых склонов. Их наличие можно считать доказательством постоянных эрозионных процессов, в которых участвует жидкость и ветер. Наличие ударных кратеров на поверхности спутника подтверждается, но их довольно мало. Причиной сложности в их выявлении является быстрое заполнение кратеров осадками, а также действие эрозии ветра. Контрастность ландшафта снижается при приближении к полюсам.

Дюны Титана

На поверхности Титана найдены темные участки, которые похожи по габаритам с Ксанаду. Они находятся в экваториальной зоне, поэтому исследователи первоначально ассоциировали их с метановыми морями. Благодаря радарным исследованиям удалось отметить, что темные пятна практически всегда накрывают ряды дюн, которые вытянуты в направлении преобладающего ветра.

Наличие темного оттенка низменностей обычно объясняют тем, что в этих местах большое скопление пыли, которая выпадает из атмосферы и смывается осадками в низменности. Не исключено, что пыль может быть смешана с ледяной крошкой.

Метановые реки и озёра Титана

Ученые уже много лет рассматривали вероятность наличия на Титане озер, заполненных метаном в жидком виде. Но впервые такую гипотезу удалось подтвердить во время экспедиции «Вояджер». Космические аппараты продемонстрировали наличие плотной атмосферы определенного состава и необходимого температурного режима, который позволяет сохранять жидкое состояние метана. Уже в 1995 года благодаря работе телескопа  «Хаббл» удалось получить информацию о том, что на поверхности спутника есть несколько озер, заполненных метаном. Старт программы «Кассини», который произошел в начале 2004 года, позволил провести более детальное изучение поверхности Титана. Благодаря нескольким запланированным пролетам над Титаном была получена информация, подтверждающая гипотезу. Первоначально исследователи рассматривали возможность получения данных благодаря отражению света, но блики от поверхности спутника так и не были зафиксированы. Только в 2009 году аппарат отправил на Землю сведенья о фиксации отражения солнечных лучей от гладкой поверхности. Нею оказалось озеро, заполненное жидким веществом. Это стало первым достоверным подтверждением гипотезы.

До этого на приполюсном участке Титана автоматический аппарат уже фиксировал ровную поверхность с хорошим поглощением, которая была ассоциирована с этановыми или метановыми озерами. Еще в 2005 году аппаратура  «Кассини» зафиксировала темную зону на поверхности, имеющую отчетливые границы. Ее также идентифицировали в качестве жидкого озера. Теперь объект носит название Онтарио. Во время радарного исследования региона Меццорамия удалось обнаружить развитую речную систему, береговая линия которой имела следы сильной эрозии. Русло реки был покрыто жидкостью или она протекала по нему относительно недавно.

В 2007 году «Кассини» пролетал над северным полюсом и зафиксировал гигантские озера, самое большое из которых было названо морем Кракена. Его размеры превышали 1000 км по длине, а площадь водоема идентична Каспийскому морю.

Позднее учеными, во время исследования изображений, полученных от «Кассини» в 2004-2008 годах, был найден объект, который похож на озеро. Его глубина достигает метра, а находится он в пустынном регионе спутника. Обнаружение объекта было бы невозможно без использования инфракрасной съемки во время исследований космического аппарата. Протяженность озера составляет 60 км, а в ширину оно составляет 40 км. Помимо этого озера удалось найти еще четыре объекта, которые напоминают по форме болота, которые можно обнаружить на поверхности Земли.

Исходя из информации, которую удалось собрать «Кассини», а также компьютерной модели, ученые смогли определить следующий состав жидких водоемов — этан (76%), пропан (8%), метан (10%). Из других исследований можно заметить, что главными элементами вещества, наполняющего озера, выступают метан и этан. Запасы газов, которые наполняют озера на поверхности спутника Титан, в разы больше, чем объем нефти или газа на нашей планете. Ранее специалисты из NASA сделали предположение, что при определенных условиях на озерах спутника Сатурна можно даже наблюдать плавающие льдинки. Такие ледяные осколки должны содержать не менее пяти процентов газа, чтобы они оставались над поверхностью озера.

Самое большое скопление водоемов на поверхности  Титана соотносится с северным полюсом, а на южном они практически отсутствуют. Такая тенденция объясняется климатическими условиями на Титане. Каждый сезон в среднем продолжается примерно 7 земных лет. За этот период времени вещество, наполняющее водоемы, может испариться на одном полушарии и снова появиться на другом.

Во время снижения «Гюйгенса» на Титан, удалось отснять ряд изображений, где отчетливо видны светлые зоны в виде холмов, которые пересекают русла, берущие начало их темной области. Посадка аппарата произошла, вероятно, на темной поверхности, так как под ним был твердый рельеф. Грунт, который находился в ме

astro-azbuka.ru

Фотографии Сатурна и его спутников, сделанные космическим аппаратом Кассини

Запущенный в 1997 году космический аппарат Кассини, провел семь лет на пути к Сатурну, и ещё девять с половиной лет на орбите планеты. Аппарат вел научные наблюдения и посылал на Землю тысячи великолепных фотографий. Сатурн имеет более 150 известных спутников и самую захватывающую кольцевую систему. В число его разнообразных спутников входит Титан, обладающий плотной атмосферой и озером жидкого этана; ледяной Энцелад, извергающий водяной пар и частицы пыли в космос, а также Япет, с таинственным экваториальным горным поясом.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

Facebook

Вконтакте

Twitter

Pinterest

Одноклассники