A lelkes tudósok számára, akiket érdekel a földönkívüli világok feltárása, a jól ismert kifejezés: "Van-e élet a Marson, van-e élet a Marson", ma már nem releváns. Kiderült, hogy vannak olyan világok a Naprendszerben, amelyek ebben a vonatkozásban sokkal érdekesebbek, mint a Vörös Bolygó. Élénk példa erre a Saturn legnagyobb műholdja, a Titan. Kiderült, hogy ez a mennyei test nagyon hasonló a bolygónkhoz. A tudósok által jelenleg rendelkezésre álló információk lehetővé teszik a tudományos változat létezését, hogy a Sátán műholdas titán titkos élete meglehetősen tény.
Milyen érdekes a Titán földjei?
Miután évtizedek óta próbálta sikertelenül találni egy embert a naprendszerünkben, amely legalább messzire hasonlított a Földünkhöz, a Titanról szóló információ a reményt a tudományos közösségbe tette. A tudósok 2005-től kezdődően érdeklődtek az égitestek iránt, amikor egy automata Huygens szonda leszállt a Naprendszer egyik legnagyobb műholdának felületére. A következő 72 percben az űrhajó fedélzeti fotó- és videokamerája a Földre küldött egy képet az objektum felszínéről és más, a távoli világról szóló videóanyagról. Még a távoli műhold műszeres kutatására szánt korlátozott időre is képesek voltak a kutatók kimerítő mennyiségű információt szerezni.
A Titan felszínére történő leszállást a "Cassini-Huygens" nemzetközi program keretében hajtották végre, amelynek célja a Saturn és a műholdak tanulmányozása. Az 1997-ben elindított Cassini automatikus interplanetary állomás általános fejlesztése az ESA-nak és a NASA-nak a Saturn és a környező terület részletes tanulmányozására. 7 évnyi repülés után a naprendszer kiterjedésein az állomás a Huygens űrszondát szállította a Titannak. Ez az egyedülálló eszköz a NASA és az olasz űrügynökség szakértői közös munkájának eredménye, amelynek csapata nagy reményeket vetett fel erre a repülésre.
A "Cassini" és a "Huygens" próbaüzlet munkatársaiból nyert eredmények felbecsülhetetlenek voltak. Annak ellenére, hogy a távoli műhold a földek szemei előtt jelent meg, mint egy hatalmas, csendes jégkirályság, az objektum felszínének későbbi részletes vizsgálata megváltoztatta a Titan felfogását. A Huygens szonda segítségével készített képeken a legkisebb részletekben a Saturn műhold műholdának szétszerelhető volt, amely főként szilárd víz jégből és szerves természetű üledékes rétegből állt. Kiderült, hogy egy távoli műhold sűrű és áthatolhatatlan hangulata szinte ugyanolyan összetételű, mint a földi levegő-gáz boríték.
A jövőben a Titan tudósai újabb komoly bónuszt vetettek. A Földön kívüli földön kívüli tér felfedezésének és tanulmányozásának első történetében először találtak ugyanolyan természetű folyékony anyagot, amely a Földön volt a létezésének első éveiben. Az égi test enyhítése kiegészíti a hatalmas óceánt, számos tó és tenger. Mindez okot ad arra, hogy higgyünk, hogy egy mennyei testtel foglalkozunk, amely a naprendszerünkben az élet másik oázisa. A Szaturnusz műhold műholdas légköri összetételének és folyékony közegének tanulmányozása feltárta az alapvető anyagok jelenlétét a szervezetek életében. Feltételezzük, hogy bizonyos körülmények között ennek az égi testnek a tanulmányozása során élő élő szervezetek detektálhatók a Titánon.
Ebből a szempontból releváns lesz a Saturnus legnagyobb műholdának tanulmányozása. Nagy a valószínűsége annak, hogy a Mars mellett Titan is az emberi civilizáció második kozmikus otthonává válhat.
A Titan akadémiai nézete
A Titan mérete lehetővé teszi, hogy a Naprendszer bolygói legyen. Ez az égi test átmérője 5152 km, ami nagyobb, mint a Mercury (4879 km) átmérője és valamivel kevesebb, mint a Mars (6779 km). A Titan tömege 1,3452 · 1023 kg, ami 45-ször kevesebb, mint a bolygónk tömege. A szaturnusz műholdának a tömegében a második a naprendszerben, a Jupiter - Ganymede műhold mögött.
Lenyűgöző mérete és súlya ellenére a Titan kis sűrűsége, csak 1,8798 g / cm3. Összehasonlításképpen, a Szaturnusz anyahajója sűrűsége csak 687 k / m3. A tudósok azonosítottak egy gyenge gravitációs mezőt egy műholdról. A Titan felszínén lévő vonzereje 7-szer gyengébb, mint a földi paraméterek, és a gravitáció gyorsulása ugyanaz, mint a Holdon - 1,88 m / s2 és 1,62 m / s2.
Jellemző jellemzője a titán helyzete. A szaturnusz legnagyobb műholdja elfordul az anya bolygón egy 5,5 km / s sebességű elliptikus pályán, amely a Saturn gyűrűinek körzetén kívül van. A Titan és a Saturn felszíne közötti átlagos távolság 1, 222 millió km. Ez a teljes rendszer 1 milliárd 427 millió km távolságra van a Naptól, ami 9,5-szer hosszabb, mint a központi fényszóró és a Föld közötti távolság.
Mint a mi műholdunk, a "Saturn Hold" mindig az egyik oldalra fordul. Ennek oka az, hogy a műhold forgása a saját tengelye körüli szinkronizálódik a Titán körüli periódussal az anya bolygó körül. Teljes körű forradalom a Szaturnusz körül, legnagyobb műholdja 15 Föld napja. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a Saturn és a műholdai meglehetősen magas szöget zárnak be a forgás tengelye az ekliptika tengelyéhez, a Titan felületén évszakok vannak. A Szaturnusz műholdán minden 7,5 Földévben a nyár hideg téli időszakra vezet. Szerint a csillagászati megfigyelések ma a Titan oldalán, amely a Szaturnusz előtt áll, az ősz. Hamarosan a műhold el fog tűnni a napsugaraktól az anya bolygó mögött, és a titán őszét egy hosszú és heves téli váltja fel.
A műholdas felület hőmérséklete mínusz 140-180 ° C között változik. A Huygens űrszonda táblájából nyert adatok furcsa tényt tártak fel. A poláris és egyenlítői hőmérsékletek közötti különbség csak 3 fok. Ez a sűrű légkör jelenlétével magyarázható, ami megakadályozza a napfény hatását a Titan felületén. A légkör nagy sűrűsége ellenére az alacsony hőmérséklet miatt a Titan folyadék nem csapódik ki. Télen a műhold felülete fedezi a havat etánból, vízgőz részecskékből és ammóniából. Ez csak egy töredéke annak, amit Titanról tudunk. Érdekes tények a Saturnus legnagyobb műholdjáról, szó szerint bármilyen területről, a csillagászatról, a klimatológiáról és a glaciológiáról, a mikrobiológiáról.
Titan a dicsőségében
Egészen a közelmúltig a Saturn műholdjával kapcsolatos információk nagy része a Voyager űrszondából származó vizuális megfigyeléseken alapult, amely 1980-ban 7000 km távolságra zajlott le. A Hubble távcső kissé felemelte az űrobjektum titkosságának fátyolát. Ahhoz, hogy megértsük a műhold felületét, nem engedte meg sűrű légkörét, amely sűrűségében és vastagságában csak a vénusz és a földi levegő-gáz borítéknál alacsonyabb.
A Cassini automata állomás 2004-es küldetése segített abban, hogy eltávolítsa a ködöt, amely uralkodott ezen az égitesten. Négy évig a készülék szaturnusz pályája volt, következetesen fotózva műholdait és a Titánt is. A Cassini szondából végzett kutatást infravörös szűrővel és speciális radarral ellátott kamerával végeztük. A fényképeket különböző szögekből vettük fel 900-2000 km távolságra a műhold felszínétől.
A Titan tanulmányának csúcspontja a Huygens szonda felszínén való leszállás volt, amelyet a szaturnusz műholdának felfedezője nevezett el. A készülék, miután belépett a Titan légkörének sűrű rétegébe, 2,5 órával leereszkedett ejtőernyővel. Ez idő alatt a szonda felszereltsége tanulmányozta a műholdas légkör összetételét, 150, 70, 30, 15 és 10 kilométeres magasságból fényképezte felszínét. Hosszú leereszkedés után az űrszonda a Titán felszínére landolt, 0,2–0,5 méterre lerakódott piszkos jégben. A leszállás után a Huygens egy kicsit több mint egy órát dolgozott, és a Cassini AMS-en keresztül közvetlenül a műholdas felületről közvetítette a hasznos információkat. A Cassini AMS és a Huygens próba testületei által készített fényképeknek köszönhetően a kutatócsoport elkészítette a Titan térképét. Ezenkívül a tudósok most részletes információt kaptak a légköréről, a felszíni éghajlatról és a terep jellemzőiről.
Műholdas légkör
A Titan-i helyzetben, a naprendszer mennyei testeinek tanulmányozása és tanulmányozása során először, a tudósnak lehetősége volt részletesen tanulmányozni a légkört. Ahogy az várható volt, a Szaturnusz műholdának van egy sűrű és fejlett légköre, amely nemcsak sok tekintetben hasonlít a Föld gázhéjjához, hanem meghaladja azt.
A Titán légköri réteg vastagsága 400 km volt. A légkör minden rétegének saját összetétele és koncentrációja van. A gázösszetétel a következő:
- 98,6% N nitrogént hagy;
- 1,6% a légkörben metán;
- kis mennyiségű etán, acetilénvegyületek, propán, szén-dioxid és szén-monoxid, hélium és cián.
A műhold atmoszférájában a metán koncentrációja 30 km magasságtól kezdve lefelé változik. Mivel a műhold közeledik a felszínhez, a metán mennyisége 95% -ra csökken, míg az etán koncentrációja 4–4,5% -ra nő.
A műholdas Titan léggázrétegének egyik jellemzője az üvegházhatást okozó hatás. A szénhidrogén szerves molekulák jelenléte az alsó légkörben semlegesíti a hatalmas metánkoncentráció által létrehozott üvegházhatást. Ennek eredményeként egy égi test felületét egyenletesen lehűtjük a szénhidrogének jelenléte miatt. Ugyanezek a folyamatok és a Saturn gravitációs mezője a Titan légkörének keringését okozza. Ez a kép hozzájárul az aktív éghajlati folyamatok kialakulásához a Szaturnusz műholdának légkörében.
Meg kell jegyezni, hogy a műhold légköre folyamatosan veszít. Ez annak köszönhető, hogy nincs hatalmas mágneses mező egy égi testben, amely nem tudja tartani a levegő-gáz burkolatot, amely a napszél és a Saturn gravitációs erők állandó hatása alatt áll. Napjainkban a műholdas gyűrűs óriás légköri nyomása 1,5 atm. Ez mindig befolyásolja az időjárási viszonyokat, amelyek a gázok koncentrációjától függően változnak a Titan légkörében.
Az időjárás megteremtésének fő munkáját a Titanon sűrű felhők végzik, amelyek a földi légtömegektől eltérően szerves vegyületekből állnak. Ezek a légköri képződmények a Saturn legnagyobb műholdas csapadékának forrása. Az alacsony hőmérséklet miatt az égi test légköre száraz. A felhősség legnagyobb koncentrációja a sarki régiókban található. Az alacsony hőmérséklet miatt a páratartalom a légkörben rendkívül alacsony, így a Titánra történő csapadék a metán jégkristályok és a fagy, amely nitrogén-, etán- és ammóniavegyületekből áll.
A Titan felülete és szerkezete
A Szaturnusz műholdja nemcsak érdekes légkörrel rendelkezik. Felszíne a geológia szempontjából rendkívül kíváncsi tárgy. A vastag, metánnal borított takaró alatt a Huygens űrszonda fényképezőgépei és fényképezőgépei egész kontinenseket találtak, melyeket számos tó és tenger választott el. Mint a Földön, a kontinensen rengeteg sziklás és hegyi képződmény van, mély mélyedések és mélyedések vannak. Ezeket hatalmas síkságokkal és völgyekkel helyettesítik. Az égi test egyenlítői részén a hidrokarbonát és a vízjég részecskéi a dűnék hatalmas területét alkotják. Feltételezzük, hogy a Huygens űrszonda a dűnék egyikében leszállt.
A teljes hasonlóság az élő bolygóval növeli a folyékony szerkezet jelenlétét. Titanon felfedezték a forrásokat, kanyargós csatornákat és deltákat tartalmazó folyókat, ahol a folyók a tengeri medencékbe áramlanak. A fényképekből származó adatok szerint egyes Titan folyók hossza több mint 1000 km. A Titan folyékony tömege gyakorlatilag a tengeri medencékben és a tavakban koncentrálódik, amely lenyűgöző területet foglal el - ennek az égitestnek az összes felületének 30-40% -a.
A nagy felületű folyékony közegek jelenlétének bizonyítása a műhold felszínén hatalmas fényes folt volt, amely hosszú ideig zavaros csillagászok. Ezt követően bebizonyosodott, hogy a Titan világos területe a folyékony szénhidrogének óriási medencéje, amelyet Kraken-tengernek neveznek. Területenként ez a képzeletbeli tározó nagyobb, mint a Föld legnagyobb tava - a Kaszpi-tenger. Egy másik, hasonlóan érdekes tárgy a Liegei-tenger - a folyékony metán és etán legnagyobb természetes tározója.
Az AMC "Casssini" munkájának köszönhetően a Titan tengerek és tavak folyékony közegének összetételéről pontos információt kaptak. A fényképekből és számítógépes szimulációkból származó adatok felhasználásával a Titan összetételét szárazföldi körülmények között határozták meg:
- etán 76-80%;
- propán a Titán tengerében és tavakban 6-7%;
- a metán 5-10%.
A fagyasztott gázokként képviselt alapelemeken kívül a folyadékban hidrogén-cianid, bután, butén és acetilén található. A Titan fő vízgyűjtője kissé eltérő természetű a föld formájától. A műhold felületén hatalmas mennyiségű túlhevített víz és ammónia jégréteg található. Feltételezzük, hogy a felszín alatt hatalmas természetes tartályok tölthetők fel folyékony vízzel, amiben ammónia oldódik fel. Ebben a vonatkozásban a műhold belső szerkezete is érdekes.
Ma a Titan belső szerkezetének különböző változatai vannak. Mint minden szárazföldi bolygó esetében, szilárd magja van, nem vas-nikkel, mint a Naprendszer négy első bolygón, hanem egy kőből. Átmérője kb. 3400-3500 km. Ezután jön a szórakoztató rész. Ellentétben a Földdel, ahol a köpeny a mag után kezdődik, a Titanon ez a hely tele van jéghideg és metánhidrát sűrű préselt rétegével. Valószínűleg folyadékréteg van az egyes rétegek között. A hidegség és a köves természet ellenére a műhold az aktív fázisban van, és a tektonikus folyamatok figyelhetők meg. Ezt megkönnyíti az árapály-erők, amelyeket Saturn óriási gravitációja okoz.
A Titan lehetséges jövője
Az elmúlt évtizedben végzett vizsgálatok adatai alapján az emberiség a naprendszer egyedülálló tárgyával foglalkozik. Kiderült, hogy a Titan az egyetlen égi test, a Föld mellett, amelyet mindhárom tevékenységtípus jellemez. A Szaturnusz műholdán állandó geológiai aktivitás nyoma van, ami az élő tektonikus aktivitásának megerősítése.
A Titan felszínének természete is nagy érdeklődéssel bír. Szerkezete, összetétele és megkönnyebbülése azt a tényt támogatja, hogy a Saturnus műholdja állandóan mozog. Itt, mint a Földön, a szél és a csapadék hatására a talajerózió figyelhető meg, a sziklák viharvertése és az üledék keletkezik.
A műhold atmoszférájának összetétele és a benne előforduló keringési folyamatok képezték a Titan éghajlatát. Mindezek a jelek azt a tényt támogatják, hogy az élet bizonyos körülmények között létezhet a Titanban. Természetesen ez a földi élőlények más formája lesz, de a létezése hatalmas felfedezés lesz az emberiség számára.
