В древногръцките предания титаните са били гигантски божества с невероятна сила, които са управлявали през легендарния Златен век и са родили олимпийските богове, които всички познаваме и обичаме. Сатурн Затова най-голямата луна, известна като Титан, е наречена подходящо. Освен че е най-голямата луна на Сатурн - и втората по големина луна в Слънчева система (след луната на Юпитер Ганимед ) – по обем е по-голям дори от най-малката планета, живак .
Освен размерите си, Титан също е очарователен, защото е единственият естествен спътник, за който се знае, че има a плътна атмосфера , факт, който доскоро затрудняваше изучаването. На всичкото отгоре това е единственият обект освен Земята, където са открити ясни доказателства за стабилни тела от повърхностна течност. Всичко това прави Титан фокусна точка на голямо любопитство и отлично място за бъдещи научни мисии.
Откриване и именуване:
Титан е открит на 25 март 1655 г. от холандския астроном Кристиан Хюйгенс. Хюйгенс е вдъхновен от подобренията на Галилей в телескопите и от откриването му на луни, обикалящи Юпитер през 1610 г. До 1650 г. той започва да разработва свой собствен телескоп с помощта на брат си (Константийн Хюйгенс, младши) и наблюдава първата луна на Сатурн.
През 1655 г. Хюйгенс го кръстиЛуна на Сатурн(на латински означава „луната на Сатурн“) в трактат De Saturni Luna Observatio Nova ('Ново наблюдение на луната на Сатурн”). Докато Джовани Доменико Касини открива още четири луни около Сатурн между 1673 и 1686 г., астрономите започват да ги наричат Сатурн I до V (като Титан е на четвърта позиция като Сатурн IV).
Реплика на телескопа, който Уилям Хершел използва за наблюдение на Уран. Кредит: Alun Salt/Wikimedia Commons
След откриването на Уилям Хершел на мимове и Енцелад през 1789 г., които са по-близо до Сатурн от която и да е от по-големите луни, луните на Сатурн отново трябваше да бъдат преназначени. Оттук нататък статусът на Титан стана фиксиран като Сатурн VI, въпреки откриването на няколко по-малки луни, които бяха по-близо до Сатурн оттогава.
Името Титан, заедно с имената на всичките седем основни спътника на Сатурн, са предложени от сина на Уилям Хершел, Джон. През 1847 г. Джон Хершел публикува Резултати от астрономически наблюдения, направени на нос Добра надежда , в който той предлага луните да бъдат кръстени на митологичните титани – братята и сестрите на Кронос, който е гръцкият еквивалент на Сатурн.
През 1907 г. испанският астроном Хосеп Комас и Сола наблюдава потъмняването на крайниците на Титан. Този ефект, при който централната част на планета или звезда изглежда по-ярка от ръба (или крайника),беше първата индикация, че Титан има атмосфера. През 1944 г. Джерард П. Кайпер използва спектроскопска техника, за да определи, че Титан има атмосфера, съставена от метан.
размер. Маса и орбита:
Със среден радиус 2576 ± 2 km и маса 1,345 × 1023kg, Титанът е с размер 0,404 на Земята (или 1,480 луни) и 0,0225 пъти по-масивен (1,829 луни). Орбитата му има малък ексцентриситет от 0,0288, а орбиталната му равнина е наклонена на 0,348 градуса спрямо екватора на Сатурн. Средното му разстояние от Сатурн (главна полуос) е 1,221,870 km – вариращо от 1,186,680 km в периапсис (най-близкият) до 1,257,060 km в апоапсис (най-далеч).
Сравнение на диаметъра на Титан, Луната и Земята. Кредит: НАСА/JPL/Институт за космически науки/Грегори Х. Ревера
Титан отнема 15 дни и 22 часа, за да завърши една орбита около Сатурн. Като луна и много спътници, които обикалят около другите газови гиганти, неговият период на въртене е идентичен с неговия орбитален период. По този начин Титан е приливно заключен и в синхронно въртене със Сатурн, което означава, че едното лице е постоянно насочено към планетата.
Състав и повърхностни характеристики:
Въпреки че е подобен по състав на Диона и Енцелад, Титанът е по-плътен поради гравитационното компресиране. По отношение на диаметъра и масата (и следователно плътността) Титан е по-подобен на луните на Юпитер Ганимед и Калисто . Въз основа на неговата насипна плътност от 1,88 g/cm3Смята се, че съставът на Титан се състои наполовина от воден лед и половината от скалист материал.
Вътрешният му състав вероятно е диференциран на няколко слоя, с 3400-километров (2100 мили) скалист център, заобиколен от слоеве, съставени от различни форми на кристализиран лед. Въз основа на доказателства, предоставени от Касини-Хюйгенс мисия през 2005 г., се смята, че Титан може да има и подпочвен океан, който съществува между кората и няколко по-дълбоки слоя лед с високо налягане.
Смята се, че този подпочвен океан се състои от вода и амоняк, което позволява на водата да остане в течно състояние дори при температури до 176 K (-97 °C). Доказателство за систематично изместване на характеристиките на повърхността на Луната (което се е случило между октомври 2005 г. и май 2007 г.) предполага, че кората е отделена от вътрешността - вероятно чрез течен слой между тях - както и начина, по който гравитационното поле варира при Титан обикаля около Сатурн.
Диаграма на вътрешната структура на Титан според напълно диференцирания модел на плътен океан. Кредит: Wikipedia Commons/Kelvinsong
Повърхността на Титан е сравнително млада – на възраст между 100 милиона и 1 милиард години – въпреки че се е образувала през ранната Слънчева система. Освен това изглежда, че е сравнително гладка, с ударни кратери, които са били запълнени. Разликите във височината също са ниски, вариращи с малко повече от 150 метра, но от време на време планините достигат между 500 метра и 1 км височина.
Смята се, че това се дължи на геоложки процеси, които са променили повърхността на Титан с течение на времето. Например, диапазон с размери 150 км (93 мили) дълъг, 30 км (19 мили) широк и 1,5 км (0,93 мили) е засаден в южното полукълбо, съставен от леден материал и покрит с метанов сняг. Движението на тектоничните плочи, вероятно повлияно от близкия ударен басейн, би могло да отвори пролука, през която материалът на планината се издига.
Тогава има Сотра Патера , верига от планини, която е с височина от 1000 до 1500 m (0,62 и 0,93 мили), има някои върхове, покрити с кратери, а в основата му тече нещо, което изглежда като замръзнала лава. Ако вулканизмът на Титан наистина съществува, хипотезата е, че той се задвижва от енергията, освободена от разпадането на радиоактивните елементи в мантията, приливното огъване, причинено от влиянието на Сатурн, или вероятно взаимодействието на подземните ледени слоеве на Титан.
Алтернативна теория е, че Титан е геоложки мъртъв свят и че повърхността е оформена от комбинация от ударни кратери, течаща течност и задвижвана от вятъра ерозия, загуба на маса и други външно мотивирани процеси. Според тази хипотеза метанът не се отделя от вулкани, а бавно дифундира от студената и твърда вътрешност на Титан.
Актуализирани карти на Титан, базирани на научната подсистема за изображения на Cassini. Кредит: НАСА/JPL/Институт за космически науки
Малкото ударни кратера, открити на повърхността на Титан, включват 440 km (270 mi) широк ударен басейн с два пръстена, наречен Менрва , който се разпознава от ярко-тъмния му концентричен модел. По-малък, 60 км (37 мили) широк кратер с плосък под, наречен Синлап и 30 km (19 mi) кратер с централен връх и тъмен под на име Кса също са наблюдавани.
Радарните и орбиталните изображения също разкриха редица „кратериформи“ на повърхността, кръгови характеристики, които може да са свързани с удара. Те включват 90 km (56 mi) широк пръстен от ярък, груб материал, известен като Красив , за който се смята, че е ударен кратер, запълнен от тъмна, разнесена от вятъра утайка. Няколко други подобни характеристики са наблюдавани в тъмното Шангри-ла и региони Аару.
Наличието на криовулканизъм също е теоретизирано въз основа на факта, че очевидно няма достатъчно течен метан на повърхността на Титан (виж по-долу), за да се отчете атмосферният метан. Въпреки това, към днешна дата единствените индикации за криовулканизъм са особено ярки и тъмни елементи на повърхността и 200 m (660 ft) структури, наподобяващи потоци лава, които са били забелязани в региона, наречен Хотей Аркус .
Повърхността на Титан също е пронизана от ивици (известен още като ' пясъчни дюни “), някои от които са с дължина стотици километри и височина няколко метра. Те изглежда са причинени от мощни, редуващи се ветрове, които са причинени от взаимодействието на Слънцето и плътната атмосфера на Титан. Повърхността на Титан също е белязана от широки области на светъл и тъмен терен.
Радарно изображение на редици от дюни на Титан. Кредит: NASA/JPL-Caltech
Те включват Ксанаду , голяма, отразяваща екваториална област, която за първи път е идентифицирана от Космически телескоп Хъбъл през 1994 г. и по-късно отКасиникосмически кораб. Този регион (който е приблизително със същия размер като Австралия) е много разнообразен, изпълнен с хълмове, долини, пропасти и пресечен на места от тъмни линеаменти – криволичещи топографски характеристики, наподобяващи хребети или пукнатини.
Това може да е индикация за тектонична активност, което би означавало, че Ксанаду е геоложки млад. Алтернативно, линеаментите могат да бъдат течнообразувани канали, което предполага стар терен, който е прорязан от поточни системи. На други места на Титан има тъмни зони с подобен размер, за които е установено, че са петна от воден лед и органични съединения, потъмнели поради излагане на UV радиация.
Метанови езера:
Титан също е дом на своите известни „въглеводородни морета“, езера от течен метан и други въглеводородни съединения. Много от тях са били забелязани в близост до полярните региони, като напр Езерото Онтарио . Това потвърдено метаново езеро близо до южния полюс има площ от 15 000 km² (което го прави с 20% по-малко от съименника му езерото Онтарио) и максимална дълбочина 7 метра (23 фута).
Но най-голямото тяло с течност е Кракен Маре , метаново езеро близо до северния полюс. С площ от около 400 000 km², той е по-голям от Каспийско море и се оценява на 160 метра дълбочина. Открити са и плитки капилярни вълни (известни още като вълни на вълни), които са високи 1,5 сантиметра и се движат със скорост от 0,7 метра в секунда.
Мозайка от изображения, направени в близка инфрачервена светлина, показващи полярните морета на Титан (вляво) и радарно изображение на Kraken Mare (вдясно), и двете заснети от космическия кораб Касини. Кредит: НАСА/JPL
Тогава има Лигея Маре , втората по големина известна течност на Титан, която е свързана с Kraken Mare и също се намира близо до северния полюс. С площ от около 126 000 km² и брегова линия с дължина над 2000 km (1240 мили), то е по-голямо от езерото Superior. Подобно на Kraken Mare, той носи името си от гръцката митология; в този случай след една от сирените.
Именно тук НАСА за първи път забеляза ярък обект с размери 260 km² (100 квадратни мили), който те кръстиха „Вълшебен остров“ . Този обект за първи път беше забелязан през юли 2013 г., след това изчезна по-късно, само за да се появи отново (леко променен) през август 2014 г. Смята се, че е свързан с променящите се сезони на Титан и предложенията за това какво може да бъде варират от повърхностни вълни и издигащи се мехурчета до плаващи твърди частици, окачени под повърхността.
Въпреки че повечето от езерата са концентрирани близо до полюсите (където ниските нива на слънчева светлина предотвратяват изпарението), редица въглеводородни езера също са открити в районите на екваториалната пустиня. Това включва един близо до мястото за кацане на Хюйгенс в региона Шангри-ла, което е около половината от размера на Голямото солено езеро в Юта. Подобно на пустинните оазиси на Земята, се спекулира, че тези екваториални езера се захранват от подземни водоносни хоризонти.
Като цяло, наКасинирадарните наблюдения показват, че езерата покриват само няколко процента от повърхността, което прави Титан много по-сух от Земята. Въпреки това, сондата също даде силни индикации, че на 100 км под повърхността съществува значителна течна вода. По-нататъшен анализ на данните предполага, че този океан може да е толкова солен, колкото Мъртво море.
По време на предишни прелитания „Вълшебният остров“ не се виждаше близо до бреговата линия на Лигея Маре (вляво). След това, по време на Cassini на 20 юли 2013 г., прелитането покрай тази функция се появи (вдясно). Кредит: NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell
Други проучвания предполагат, че валежите от метан (вижте по-долу) върху Титан могат да взаимодействат с ледени материали под земята, за да произведат етан и пропан, които в крайна сметка могат да се хранят в реки и езера.
атмосфера:
Титан е единствената луна в Слънчевата система със значителна атмосфера и единственото тяло, различно от Земята, чиято атмосфера е богата на азот. Последните наблюдения показват, че атмосферата на Титан е по-плътна от Земята , с повърхностно налягане от около 1,469 KPa – 1,45 пъти по-голямо от това на Земята. Освен това е около 1,19 пъти по-масивна от земната атмосфера като цяло или около 7,3 пъти по-масивна на база площ.
Атмосферата се състои от непрозрачни слоеве мъгла и други източници, които блокират най-видимата светлина от Слънцето и прикриват нейните повърхностни характеристики (подобно на Венера ). По-ниската гравитация на Титан също означава, че атмосферата му е много по-разширена от тази на Земята. В стратосферата съставът на атмосферата е 98,4% азот, а останалите 1,6% са съставени предимно от метан (1,4%) и водород (0,1–0,2%).
Има следи от други въглеводороди, като етан, диацетилен, метилацетилен, ацетилен и пропан; както и други газове като цианоацетилен, циановодород, въглероден диоксид, въглероден оксид, цианоген, аргон и хелий. Смята се, че въглеводородите се образуват в горната атмосфера на Титан в реакции, произтичащи от разпадането на метана от ултравиолетовата светлина на Слънцето, произвеждайки гъст оранжев смог.
Енергията от Слънцето трябваше да превърне всички следи от метан в атмосферата на Титан в по-сложни въглеводороди в рамките на 50 милиона години – кратко време в сравнение с възрастта на Слънчевата система. Това предполага, че метанът трябва да се попълва от резервоар на или в самия Титан. Крайният произход на метана в атмосферата му може да бъде вътрешността му, освободена чрез изригвания от криовулкани .
Фалшиво цветно изображение на атмосферата на Титан. Кредит: НАСА/JPL/Институт за космически науки/ЕКА
Температурата на повърхността на Титан е около 94 К (-179,2 °C), което се дължи на факта, че Титан получава около 1% повече слънчева светлина, отколкото Земята. При тази температура водният лед има изключително ниско налягане на парите, така че малкото количество водна пара изглежда ограничено до стратосферата. Луната би била много по-студена, ако не беше фактът, че атмосферният метан създава парников ефект върху повърхността на Титан.
Обратно, мъглата в атмосферата на Титан допринася за антипарников ефект, като отразява слънчевата светлина обратно в космоса, премахва част от парниковия ефект и прави повърхността му значително по-студена от горната атмосфера. Освен това атмосферата на Титан периодично излива течен метан и други органични съединения върху повърхността си.
Въз основа на проучвания, симулиращи атмосферата на Титан, учените от НАСА спекулират, че сложни органични молекули може да възникне на Титан (вижте по-долу). В допълнение, пропен – известен още като. пропилен, клас въглеводороди - също е открит в атмосферата на Титан. Това е първият път, когато пропенът е открит на луна или планета, различна от Земята, и се смята, че се образува от рекомбинирани радикали, създадени от UV фотолизата на метан.
обитаемост:
Смята се, че Титанът е пребиотична среда, богата на сложна органична химия с възможен подпочвен течен океан, който служи като биотична среда. Текущите изследвания на атмосферата на Титан накараха много учени да теоретизират, че условията там са подобни на това, което е съществувало на първичната Земя, с важното изключение на липсата на водна пара.
Многобройни експерименти показват, че атмосфера, подобна на тази на Титан, с добавяне на UV радиация , може да доведе до сложни молекули и полимерни вещества като толини . В допълнение, независимо проучване, проведено от Университет на Аризона съобщава, че когато енергията е била приложена към комбинация от газове като тези, открити в атмосферата на Титан, се произвеждат много органични съединения. Те включват петте нуклеотидни бази – градивните елементи на ДНК и РНК – както и аминокиселини, които са градивните елементи на протеина.
Проведени са множество лабораторни симулации, които доведоха до предположението, че на Титан съществува достатъчно органичен материал, за да започне процес на химическа еволюция, аналогичен на това, което се смята, че е започнало живота тук на Земята. Докато тази теория предполага наличието на вода, която ще остане в течно състояние за по-дълги периоди, които са били наблюдавани, органичният живот теоретично може да оцелее в хипотетичния подпочвен океан на Титан.
Подобно на Европа и други луни, този живот вероятно ще приеме формата на екстремофили – организми, които виреят в екстремни среди. Преносът на топлина между вътрешните и горните слоеве би бил от решаващо значение за поддържането на всеки подпочвен океански живот, най-вероятно чрез хидротермални отвори разположен на границата на океанското ядро. Проучва се също, че атмосферният метан и азот може да са от биологичен произход.
Предполага се също, че животът може да съществува в езерата от течен метан на Титан, точно както организмите на Земята живеят във вода. Такива организми вдишват диводород (H²) вместо кислороден газ (O²), метаболизират го с ацетилен вместо глюкоза и след това издишват метан вместо въглероден диоксид. Въпреки че всички живи същества на Земята използват течна вода като разтворител, се спекулира, че животът на Титан всъщност може да живее в течни въглеводороди.
Бяха конструирани няколко експеримента и модела, за да се провери тази хипотеза. Например атмосферните модели показват това молекулен водород е в по-голямо изобилие в горните слоеве на атмосферата и изчезва близо до повърхността - което е в съответствие с възможността за метаногенни форми на живот. Друго проучване показа, че има ниски нива на ацетилен на повърхността на Титан, което също е в съответствие с хипотезата за организми, консумиращи въглеводороди.
През 2015 г. екип от инженери химици в Университет Корнел стигна дотам, че конструира хипотетична клетъчна мембрана, която е способна да функционира в течен метан при условия, подобни на тези на Титан. Съставена от малки молекули, съдържащи въглерод, водород и азот, се казва, че тази клетка има същата стабилност и гъвкавост като клетъчните мембрани на Земята. Тази хипотетична клетъчна мембрана беше наречена „азотозома“ (комбинация от „азот“, френски за азот и „липозома“).
Въпреки това, НАСА започна запис като заявява, че тези теории остават изцяло хипотетични. Освен това беше подчертано, че други теории за това защо нивата на водород и ацетилен са по-ниски по-близо до повърхността са по-правдоподобни. Те включват все още неидентифицирани физически или химични процеси – като повърхностен катализатор, приемащ въглеводороди или водород – или съществуването на недостатъци в настоящите модели на материалния поток.
Освен това животът на Титан ще се сблъска с огромни препятствия в сравнение с живота на Земята – по този начин всяка аналогия със Земята ще бъде проблематична. От една страна, Титан е твърде далеч от Слънцето и в атмосферата му липсва въглероден оксид (CO), което води до това, че не задържа достатъчно топлина или енергия, за да задейства биологични процеси. Освен това водата съществува само на повърхността на Титан в твърда форма.
Така че, докато пребиотичните състояния, които са свързани с органичната химия, съществуват на Титан, самият живот може да не съществува. Въпреки това съществуването на тези условия остава обект на очарование сред учените. И тъй като се смята, че атмосферата му е аналогична на земната в далечното минало, изследването на Титан може да помогне за напредъка в разбирането ни за ранната история на земната биосфера.
проучване:
Титан не може да бъде забелязан без помощта на инструментариум и често е труден за астрономи любители поради смущения от брилянтната система на глобус и пръстени на Сатурн. И дори след разработването на мощни телескопи, плътната, мъглива атмосфера на Титан направи наблюденията на повърхността много трудни. Следователно наблюденията както на Титан, така и на неговите повърхностни характеристики преди космическата ера бяха ограничени.
Първата сонда, посетила сатурнианската система е Пионер 11 през 1979 г., който прави снимки на Титан и Сатурн заедно и разкрива, че Титан вероятно е твърде студен, за да поддържа живот. Титан е изследван през 1980 и 1981 г. и от двете Пътуване 1 и 2 космически сонди, респ. ДокатоПътуване 2успя да направи само моментни снимки на Титан по пътя му към Уран и НептунПътуване 1успя да направи прелет и да направи снимки и показания.
Това включваше отчитане на плътността, състава и температурата на атмосферата на Титан и получаване на точно измерване на масата на Титан. Атмосферната мъгла предотвратява директното изобразяване на повърхността; въпреки че през 2004 г., интензивна цифрова обработка на направените изображенияПътуване 1Оранжевият филтър разкри намеци за светли и тъмни черти, сега известни като Xanadu и Shangri-la.
Снимка на Титан от Вояджър 2, направена на 23 август 1981 г., която показва някои детайли в облачните системи на тази сатурнова луна. Кредит: НАСА/JPL
Въпреки това, голяма част от мистерията около Титан нямаше да започне да се разсейва предиКасини-Хюйгенсмисия – съвместен проект между НАСА и Европейската космическа агенция (ESA), кръстен в чест на астрономите, направили най-големите открития, включващи луните на Сатурн. Космическият кораб достигна Сатурн на 1 юли 2004 г. и започна процеса на картографиране на повърхността на Титан чрез радар.
ВКасинисондата прелетя покрай Титан на 26 октомври 2004 г. и направи изображения с най-висока разделителна способност някога на повърхността на Титан, разпознавайки петна от светлина и тъмнина, които иначе бяха невидими за човешкото око. По време на много близки прелитания на Титан,Касиниуспя да открие изобилни източници на течност на повърхността в северната полярна област, под формата на много езера и морета.
В Хюйгенс сондата кацна на Титан на 14 януари 2005 г., което прави Титан най-отдалеченото тяло от Земята, на което на повърхността му кацне космическа сонда. В хода на своите изследвания той ще открие, че много от повърхностните характеристики изглежда са били образувани от течности в някакъв момент в миналото.
След кацане точно до най-източния край на светлия регион, който сега се нарича Адири , сондата снима бледи хълмове с тъмни „реки“, течащи надолу към тъмна равнина. Текущата теория е, че тези хълмове (известни още като „високи планини“) са съставени главно от воден лед и че тъмните органични съединения, създадени в горните слоеве на атмосферата, могат да слязат от атмосферата на Титан с метанов дъжд и да се отлагат в равнините с течение на времето. .
Художествено изображение на Хюйгенс, кацащ на Титан. Кредит: ESA
Хюйгенс също получи снимки на тъмна равнина, покрита с малки скали и камъчета (съставени от воден лед), които показват доказателства за ерозия и/или речна активност. Повърхността е по-тъмна от първоначално очакваното, състояща се от смес от вода и въглеводороден лед. „Почвата“, видима на изображенията, се тълкува като валежи от въглеводородната мъгла по-горе.
През последните години бяха направени няколко предложения за връщане на роботизирана космическа сонда на Титан. Те включват Мисия на системата Титан Сатурн (TSSM) – съвместно предложение на НАСА/ЕКА за изследване на луните на Сатурн – което предвижда балон с горещ въздух, плаващ в атмосферата на Титан и провеждане на изследвания за период от шест месеца.
През 2009 г. беше обявено, че TSSM загуби от конкурентна концепция, известна като Мисия на системата Европа Юпитер (EJSM) – съвместна мисия на НАСА/ЕКА, която ще се състои от изпращане на две сонди до Европа и Ганимед, за да проучат потенциалната им обитаемост.
Имаше и предложение, известно като Titan Mare Explorer (Time), концепция, която се разглежда от НАСА във връзка с Lockheed Martin. Тази мисия ще включва евтин спускаем апарат, който се пръска в езеро в северното полукълбо на Титан и плава на повърхността на езерото в продължение на 3 до 6 месеца. Въпреки това НАСА обяви през 2012 г., че предпочита по-ниската цена InSight Вместо това спускаем апарат на Марс, който се планира да бъде изпратен на Марс през 2016 г.
Друга мисия до Титан беше предложена в началото на 2012 г. от Джейсън Барнс, учен от университета в Айдахо. Известен като Летно превозно средство за разузнаване на място и въздушно разузнаване на титаните (AVIATR), този безпилотен самолет (или дрон) ще лети през атмосферата на Титан и ще прави изображения с висока разделителна способност на повърхността. НАСА не одобри исканите 715 милиона долара по това време и бъдещето на проекта е несигурно.
Друг проект за кацане на езеро, известен като Titan Lake In-situ Propeled Explorer за вземане на проби (TALISE) беше предложена в края на 2012 г. от базираната в Испания частна инженерна фирма SENER и Centro de Astrobiologia в Мадрид. Основната разлика между това и сондата TiME е, че концепцията TALISE включва собствена задвижваща система и следователно няма да бъде ограничена до просто да се носи по езерото, когато се пръсне надолу.
В отговор на съобщението за откриване на НАСА от 2010 г., концепцията, известна като Пътуване до Енцелад и Титан (JET) беше предложено. Разработена от Caltech и JPL, тази мисия ще се състои от евтин астробиологичен орбитален апарат, който ще бъде изпратен до системата на Сатурн, за да оцени потенциала за обитаване на Енцелад и Титан.
През 2015 г. НАСА Иновативни усъвършенствани концепции (NIAC) награден а Грант от фаза II към предложена роботизирана подводница с цел по-нататъшно проучване и развитие на концепцията. Този изследовател на подводница, ако бъде изпратен в Титан, ще изследва дълбините на Kraken Mare, за да проучи неговия състав и потенциал за поддържане на живота.
колонизация:
Колонизацията на системата на Сатурн има много предимства в сравнение с други газови гиганти в Слънчевата система. Според д-р Робърт Зубрин – американски аерокосмически инженер, автор и защитник на изследването на Марс – те включват относителната му близост до Земята, ниската му радиация и отличната му система от луни. Зубрин също така заяви, че Титан е най-важната от тези луни, когато става въпрос за изграждане на база за развитие на ресурсите на системата.
Концепцията на художника за възможен „плавател“ на Титан, проектиран от НАСА и ЕКА. Кредит: bisbos.com
Като начало, Титан притежава изобилие от всички елементи, необходими за поддържане на живота, като атмосферен азот и метан, течен метан и течна вода и амоняк. Водата може лесно да се използва за генериране на дишащ кислород, а азотът е идеален като буферен газ за създаване на атмосфера под налягане, дишаща. В допълнение, азот, метан и амоняк могат да се използват за производство на тор за отглеждане на храна.
Освен това Титан има атмосферно налягане един и половина пъти по-високо от земното, което означава, че вътрешното въздушно налягане на кацащите кораби и местообитанията може да бъде зададено равно или близко до външното налягане. Това значително би намалило трудността и сложността на структурното инженерство за кораби и местообитания за кацане в сравнение със среди с ниско или нулево налягане, като напр. Луната , Март , или Астероиден пояс .
Гъстатата атмосфера също прави радиацията безпроблемна, за разлика от други планети или луните на Юпитер. И докато атмосферата на Титан наистина съдържа запалими съединения, те представляват опасност само ако са смесени с достатъчно кислород – в противен случай изгарянето не може да бъде постигнато или поддържано. И накрая, много високото съотношение на атмосферната плътност към повърхностната гравитация също значително намалява размаха на крилата, необходим на самолета за поддържане на подемната сила.
Освен това, Титан представлява много предизвикателства за човешката колонизация. Като начало, луната има повърхностна гравитация от 0,138 g, което е малко по-малко от това на Луната. Управлението на дългосрочните ефекти от това представлява предизвикателство и какви биха били тези ефекти (особено за деца, родени на Титан) в момента не са известни. Въпреки това, те вероятно ще включват загуба на костна плътност, влошаване на мускулите и отслабена имунна система.
Впечатлението на художника за бъдещи колонисти, летящи над Лигея Маре на Титан. Кредит: Erik Wernquist/erikwernquist.com
Температурата на Титан също е значително по-ниска от тази на Земята, със средна температура от 94 К (-179 °C, или -290,2 °F). В комбинация с повишеното атмосферно налягане, температурите варират много малко във времето и от една локална до друга. За разлика от вакуума, високата атмосферна плътност прави топлоизолацията значителен инженерен проблем. Въпреки това, в сравнение с други случаи на колонизация, проблемите, свързани със създаването на човешко присъствие на Титан, са относително преодолими.
Титан е луна, която е обвита в мистерия, както буквално, така и метафорично. Доскоро не можехме да разберем какви тайни крие, защото атмосферата му беше просто твърде гъста, за да се види отдолу. Въпреки това, през последните години успяхме да издърпаме тази пелена и да разгледаме по-добре повърхността на Луната. Но в много отношения, правенето на това само обърка усещането за мистерия около този свят.
Може би някой ден ще изпратим астронавти на Титан и ще намерим форми на живот там, които напълно променят представата ни за това какво е животът и къде може да процъфтява. Може би ще открием само екстремофили, форми на живот, които живеят в най-дълбоките части на вътрешния му океан, сгушени около хидортермалните отвори, тъй като тези петна са единственото място на Титан, където могат да съществуват форми на живот.
Може би някой ден дори ще колонизираме Титан и ще го използваме като база за по-нататъшно изследване на Слънчевата система и добив на ресурси. Тогава може да опознаем удоволствията да гледаме нагоре към пръстеновидна планета в небето, докато плаваме по метаново езеро, мъгливата светлина на Слънцето се стича надолу върху студените въглеводородни морета. Човек може само да се надява... и да мечтае!
Имаме много интересни статии за Титан тук във Universe Today. Ето някои на Атмосферата на Титан , мистериозно е пясъчни дюни и как можем да го изследваме с a роботизирана платноходка .
За повече информация относно метановите езера на Титан, вижте тази статия Северният полюс на Титан , а този за Кракен Маре .
Ето Мисията на НАСА Касини към Сатурн и Титан, и ето го Версията на ESA .
Записахме два епизода на Astronomy Cast само за Сатурн. Първият е Епизод 59: Сатурн , а второто е Епизод 61: Луните на Сатурн .
