Самый крупный спутник Сатурна – Титан

Три взгляда Титана на наблюдения космических аппаратов Кассини

Три взгляда Титан космического аппарата Кассини. Слева: в натуральных цветах, созданный из изображений, сделанных с помощью трех фильтров, чувствительных к красному, зеленому и фиолетовому свету. Так, примерно, Титан будет выглядеть для человеческого глаза. Центр: снимок в ближнем инфракрасном спектре, показывающий поверхность. Справа: композиция с ложным цветом из одного видимого изображения и двух инфракрасных. Зеленые области, это там где Кассини мог видеть поверхность; красный цвет представляет собой области, расположенные в стратосфере Титана. Получено 16 апреля 2005 года на расстояниях от 168 200 до 173 000 км. Источник: NASA / JPL.

Титан из Voyager 2

Фото Титана от Вояджера 2, сделанное 23 августа 1981 года, с дальностью 2,3 миллиона км. Южное полушарие кажется светлее, на экваторе видна четко полоса, а на северном полюсе – темный воротник. Все эти полосы связаны с циркуляцией облаков в атмосфере Титана. Источник: NASA / JPL.

Атмосферы Титана и Земли сравнивались

Сравнение атмосферы Земли с моделью атмосферы Титана.

Сравнение Earth-Titan

Сравнение размеров Земли и Титана.

Титан – это самая большая луна Сатурна и вторая по величине луна в Солнечной системе после Ганимеда . Титан больше, чем планета Меркурий по размерам, но наполовину меньше по массе. Это единственная луна в Солнечной системе, которая имеет плотную атмосферу (в 10 раз мощнее Земной, с поверхностным давлением на 60% больше). До прибытия на орбиту вокруг Сатурна космического корабля Кассини в 2004 году мало что было известно о поверхности Титана из-за  наличия оранжевой дымки в атмосфере.

Открытие Титана и присвоение имени

Титан был обнаружен голландским ученым Кристианом Гюйгенсом 25 марта 1655 года и был первой луной, найденной с помощью телескопа после четырех галилеевых спутников Юпитера. Гюйгенс называл его просто Луной Сатурна. Однако, в соответствии с обычаем того времени, он не объявил о своем открытии. Вместо этого он замаскировал новость в виде анаграммы, частично используя стих римского поэта Овидия «Admovere Oculis Distantia Sidera Nostris» (они принесли далекие звезды ближе к нашим глазам), который вытравлен вокруг края объектива телескопа, который использовал Гюйгенс. Декодированная и переведенная, анаграмма гласит: «Луна вращается вокруг Сатурна каждые 16 дней и 4 часа», значение, очень близкое к современной величине орбитального периода Титана.

Ученый Джон Гершель предложил дать луне имя «Титан» в своей публикации от 1847 года «Результаты астрономических наблюдений, сделанных на мысе Доброй Надежды». В греческой мифологии титаны были братьями и сестрами Кроноса, греческим эквивалентом римского бога Сатурна. В той же публикации Гершель назвал шесть других спутников Сатурна.

Атмосфера

О возможности существования атмосферы вокруг Титана впервые заговорили в 1903 году, когда испанский астроном Хосе Комас Сола заметил, что диск титана кажется более ярким в своем центре, чем у его краев. Существование атмосферы было подтверждено в 1944 году Джерардом Койпером в Чикагском университете, который определил присутствие метана в спектре Титана.

Дальнейшие наблюдения, в частности, с помощью зондов Вояджер, которые пролетали в тех краях в 1980 и 1981 годах, а в последующем и зонда Кассини-Гюйгенс, показали, что состав атмосферы Титана состоит на 98,4% азота и 1,6% метана, с небольшим количеством других газов , включая различные углеводороды (такие как этан, диацетилен, метилацетилен, цианоацетилен, ацетилен и пропан), аргон, диоксид углерода, монооксид углерода, цианоген , цианид водорода и гелий. Помимо Земли, Титан  единственный в Солнечной системе обладает плотной атмосферой, богатой азотом.

 

Верхняя атмосфера Титана
Природное цветное изображение верхней части атмосферы Титана, полученное Кассини на расстоянии около 9 500 км (5900 миль) 31 марта 2005 года. Мутность  рассеивает преимущественно голубые и ультрафиолетовые длины волн, что делает ее сложную слоистую структуру более заметной на более коротких длинах волн, используемых для получения этого изображения. Источник: НАСА


 

Считается, что углеводороды образуются в верхней атмосфере Титана из-за реакций, связанных с распадом метана под воздействием ультрафиолетового света Солнца и космических лучей. Эта органическая фотохимия создает оранжевую дымку, наиболее плотную на высоте около 300 километров (200 миль), которая закрывает от наблюдения поверхность на видимых длинах волн, а также отражает значительное количество инфракрасного излучения в космос, что приводит к «анти-парниковому эффекту». Титан – один из двух известных тел – другой – Плутон- температура поверхности которого ниже (примерно на 10K), чем была бы при отсутствии атмосферы. Производство разнообразных органических материалов в атмосфере, которые, по-видимому, попадают на поверхность, является одной из причин, по которым Титаном интересуются астробиологи.

Человек, находящийся на поверхности Титана в течение дня, испытал бы только одну тысячную яркость дневного света на поверхности Земли. Это сравнение учитывает не только толщину атмосферы, но и большее расстояние Титана от Солнца. Тем не менее, уровень света на поверхности Титана в 350 раз ярче, чем яркость лунного света на Земле под полной луной.

Поскольку метан в атмосфере Титана постоянно истощается, на поверхности должен быть некоторый механизм, который его пополняет. Одно из объяснений заключается в том, что Титан имеет действующие вулканы , которые выделяют метан.

Поверхность

Титан из Кассини
Титан, увиденный Кассини в инфракрасном диапазоне (3 июля 2004 г.). Природа белого пятна у южного полюса остается невыясненной.Источник: NASA / JPL / Аризона


 

До прибытия зонда Кассини-Гюйгенса в июне 2004 года инфракрасные наблюдения космического телескопа Хаббл предоставили карту ярких и темных областей на Титане, но характер этих особенностей оставался неопределенным. Предполагалось, что океаны или озера жидкого этана могут покрывать большую часть поверхности спутника, и что жидкий метан может выпадать здесь в виде дождя. Согласно другой модели, яркие районы, которые были замечены Хабблом, могут быть водными льдами, лежащими в низинах и затемненных твердыми и жидкими органическими молекулами.

 

Титановые облака
Таинственная 450-километровая белая область, обнаруженная Кассини в июле 2004 года. Авторы: NASA / JPL / SSI


Более подробная и точная картина Титана начала расти благодаря изображениям и другим данным, отправленными АМС Кассини-Гюйгенс. Во время своего первого из более чем 40 запланированных облетов Титана Кассини показал метановые облака и гигантский ударный кратер. Наиболее заметной особенностью была яркая область  в виде кучевого облака около южного полюса, около 450 километров в поперечнике и около 15 километров высотой. Измерения, полученные от космического аппарата дали возможность предполагать, что облака, вероятно, состоят из углеводородов и могут быть связаны с наземным особенностями. Кассини показал, что некоторые изменения в яркости поверхности были круговыми, а другие – линейными. На южном полюсе также было обнаружено некоторые концентрических объектов.

Миссия Кассини-Гюйгенс

Мозаика из девяти картин, сделанных тогда, когда Кассини, пролетал мимо Титана 26 октября 2004 года, дала астрономам один из самых подробных видов полного диска спутников. Особенности поверхности Титана наиболее ярки в центре диска, где зонд имел под собой наименьшую атмосферу. Не было обнаружено видимых кратеров, из чего следует, что луна, вероятно, имеет молодую поверхность, которая постоянно обновляется. Астрономы до сих пор не уверены, вызваны ли узоры на поверхности Титана извержениями вулканов, смещением пластин скал, ветром, пылью или даже реками жидких углеводородов.

 

Титан
Дренажные каналы и то, что, по-видимому, является береговой линией, полученной зондом Гюйгенс во время спуска (14 января 2005 г.).Кредит: ESA


Поверхность Титана от Гюйгенса
Первое изображение с поверхности Титана (14 января 2005 г.). Кредит: ESA


 

14 января 2005 года зонд Гюйгенс успешно спустился на парашюте и приземлился на поверхности Титана, передав великолепные снимки как во время спуска, так и с поверхности. Одно потрясающее черно-белое изображение показало что-то, что кажется дренажными каналами на поверхности тела, ведущими в темный участок жидкости. Другой  снимок показывает плоскую поверхность, которая, по-видимому, усыпана валунами. Гюйгенс сделал более 300 изображений, после того, как он нырнул в атмосферу луны.

открытие1655, by Christiaan Huygens
большая полуось1,221,931 км (759 435 миль)
диаметр5 151 км (3,201 миль), 0,404 × Земля
средняя плотность1,88 г / см 3
вторая космическая скорость2,63 км / с (9468 км / ч)
средняя температура поверхностиоколо -179 ° C (-290 ° F, 94 K)
орбитальный период15,945 дней (15 дней 23 часа)
осевой период15.945 дней (синхронно)
орбитальный эксцентриситет0,029
наклон орбиты0,35 °
визуальное альбедо0,21

 

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Комментарии закрыты.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: