Pentru categoria de oameni de știință entuziaști care sunt interesați de existența unor lumi extraterestre potrivite pentru explorare, fraza cunoscută: "Există viață pe Marte, există viață pe Marte", a încetat să mai fie relevantă astăzi. Sa dovedit că există lumi în interiorul Sistemului Solar care sunt mult mai interesante în acest aspect decât Planeta Roșie. Un exemplu viu este cel mai mare satelit al lui Saturn, Titan. Sa dovedit că acest corp ceresc este foarte asemănător cu planeta noastră. Informațiile pe care oamenii de știință le au astăzi permit existența unei versiuni științifice că viața pe satelitul lui Satan pe Titan este destul de adevărată.
Ce este atât de interesant pentru pământenii Titan?
După ce un om, de zeci de ani, încercând fără succes să găsească o lume din sistemul nostru solar cel puțin asemănătoare cu Pământul nostru de departe, informațiile despre Titan au insuflat speranță în comunitatea științifică. Oamenii de știință au devenit interesați de acest corp ceresc, începând cu anul 2005, când o sondă automată Huygens a aterizat pe suprafața unuia dintre cei mai mari sateliți ai sistemului solar. În următoarele 72 de minute, camera foto și video de la bord a navei spațiale au transmis Pământului o fotografie a suprafeței acestui obiect și a altor materiale video despre această lume îndepărtată. Chiar și într-un timp atât de limitat alocat cercetării instrumentale a unui satelit îndepărtat, oamenii de știință au putut obține o cantitate exhaustivă de informații.
Aterizarea pe suprafața Titanului a fost efectuată în cadrul programului internațional "Cassini-Huygens", destinat studierii lui Saturn și a sateliților săi. Lansat în 1997, stația automată interplanetară Cassini este o dezvoltare generală a ESA și a NASA pentru un studiu detaliat al lui Saturn și a zonei înconjurătoare a acestei planete. După 7 ani de zbor dincolo de expansiunea sistemului solar, stația a livrat sonda spațială Huygens către Titan. Acest dispozitiv unic este rezultatul muncii comune a experților NASA și a agenției spațiale italiene, a cărei echipă a pus mari speranțe în acest zbor.
Rezultatele pe care oamenii de știință le-au obținut de la postul de lucru "Cassini" și de la consiliul sondei "Huygens" s-au dovedit a fi de neprețuit. În ciuda faptului că satelitul îndepărtat a apărut înaintea ochilor pământenilor ca o împărăție imensă de gheață, studiul detaliat ulterior al suprafeței obiectului a schimbat percepția lui Titan. În fotografiile obținute cu ajutorul sondei Huygens, a fost posibilă dezasamblarea suprafeței satelitului Saturn, care a constat în principal din gheață de apă solidă și straturi sedimentare de natură organică, cu cel mai mic detaliu. Sa dovedit că atmosfera densă și impenetrabilă a unui satelit îndepărtat are aproape aceeași compoziție ca și plicul terestru de aer-gaz.
În viitor, oamenii de știință Titan au aruncat un alt bonus serios. Pentru prima dată în istoria explorării și studierii spațiului extraterrestrial în afara Pământului, a fost găsită materia lichidă de aceeași natură care se afla pe planeta Pământ în primii ani de existență. Relieful corpului ceresc completează vastul ocean, numeroase lacuri și mări. Toate acestea dau motive să credem că avem de-a face cu un corp ceresc, care ar putea fi o altă oază a vieții în sistemul nostru solar. Studiile privind compoziția atmosferei și a mediului lichid al satelitului Saturn au evidențiat prezența substanțelor esențiale pentru viața organismelor. Se presupune că, în anumite condiții, în procesul de studiere a acestui corp ceresc, organismele vii pot fi detectate pe Titan.
În acest sens, studiul ulterior al celui mai mare satelit al lui Saturn devine relevant. Există o mare probabilitate că, împreună cu Marte, Titan ar putea deveni a doua casă cosmică pentru civilizația umană.
Vedere academică a lui Titan
Dimensiunea lui Titan îi permite să fie cu planetele sistemului solar. Acest corp ceresc are un diametru de 5152 km, care este mai mare decât diametrul lui Mercur (4879 km) și puțin mai mic decât Marte (6779 km). Masa lui Titan este 1.3452 · 1023 kg, care este de 45 de ori mai mică decât masa planetei noastre. Pe masa satelitului Saturn este al doilea în sistemul solar, în spatele satelitului lui Jupiter - Ganymede.
În ciuda dimensiunilor impresionante și a greutății sale, Titan are o densitate scăzută, numai 1,8798 g / cm³. Pentru comparație, densitatea planetei mamă Saturn este de numai 687 k / m3. Oamenii de știință au identificat un câmp gravitațional slab de la un satelit. Forța de atracție pe suprafața lui Titan este de 7 ori mai slabă decât parametrii pământești, iar accelerația gravitației este aceeași ca și pe Lună - 1,88 m / s2 față de 1,62 m / s2.
O caracteristică caracteristică este poziția lui Titan în spațiu. Cel mai mare satelit al lui Saturn se rotește în jurul planetei sale-mamă pe o orbită eliptică la o viteză de 5,5 km / s, fiind în afara regiunii inelelor lui Saturn. Distanța medie dintre Titan și suprafața Saturnului este de 1, 222 milioane km. Acest întreg sistem este situat la o distanță de 1 miliard de 427 milioane km de Soare, care este de 9,5 ori mai mare decât distanța dintre centrul nostru de lumină și Pământ.
Ca și satelitul nostru, "Luna Saturnului" este mereu întoarsă spre el de o parte. Acest lucru este cauzat de sincronizarea rotației satelitului în jurul axei proprii cu perioada de orbită a lui Titan în jurul planetei-mamă. O revoluție completă în jurul lui Saturn, cel mai mare satelit al acestuia, este de 15 zile de la Pământ. Datorită faptului că Saturn și sateliții săi au un unghi de înclinare mai mare al axei de rotație pe axa eclipticului, există sezoane pe suprafața lui Titan. La fiecare 7.5 ani de la Pământ pe satelitul Saturn, vara dă loc unei perioade de iarnă reci. Potrivit observațiilor astronomice de astăzi din partea lui Titan, care se confruntă cu Saturn, este toamna. În curând, satelitul va dispărea din razele soarelui din spatele plantei-mamă, iar toamna titanică va fi înlocuită de o iarnă lungă și aprigă.
Temperaturile de pe suprafața satelitului variază între minus 140-180 grade Celsius. Datele obținute de la bordul sondei spațiului Huygens au relevat un fapt curios. Diferența dintre temperaturile polar și ecuatoriale este de numai 3 grade. Acest lucru se explică prin prezența unei atmosfere dense, care împiedică efectele razelor solare de pe suprafața lui Titan. În ciuda densității mari a atmosferei, datorită temperaturilor scăzute, nu există precipitații lichide pe Titan. În timpul iernii, suprafața satelitului acoperă zăpada din etan, particule de vapori de apă și amoniac. Aceasta este doar o mică parte din ceea ce știm despre Titan. Fapte interesante despre satelitul cel mai mare al lui Saturn se referă la orice domeniu, de la astronomie, climatologie și glaciologie până la microbiologie.
Titan în toată gloria lui
Până de curând, cea mai mare parte a informațiilor despre satelitul lui Saturn se baza pe observațiile vizuale obținute de la sonda spațială Voyager, care a trecut în 1980 la o distanță de 7000 km. Telescopul Hubble a ridicat puțin voalul secretului despre acest obiect spațial. Pentru a obține o idee despre suprafața satelitului nu a permis atmosfera sa densă, care în densitate și grosime este inferioară doar plicului de aer-gaz Venusian și terestru.
Misiunea postului automat Cassini în 2004 a ajutat la înlăturarea ceții care au domnit peste acest corp ceresc. Timp de patru ani, dispozitivul se afla în orbita Saturnului, realizând o fotografie consecventă a sateliților săi și a lui Titan. Cercetarea sondei Cassini a fost efectuată cu ajutorul unei camere cu un filtru infraroșu și un radar special. Fotografiile au fost preluate din diferite unghiuri la o distanță de 900-2000 km de suprafața satelitului.
Culminarea studiului lui Titan a fost aterizarea pe suprafața sondei Huygens, numită după descoperitorul satelitului lui Saturn. Dispozitivul, care a intrat în straturile dense din atmosfera lui Titan, a coborât cu parașuta timp de 2,5 ore. În acest timp, echipamentul sondei a studiat compoziția atmosferei satelitului, și-a fotografiat suprafața de la o înălțime de 150, 70, 30, 15 și 10 kilometri. După o lungă coborâre, sonda spațială a aterizat pe suprafața Titanului, îngropată în gheața murdară de 0,2-0,5 metri. După aterizare, Huygens a lucrat puțin mai mult de o oră, transmițând o masă de informații utile direct pe Pământ prin AMS Cassini direct de pe suprafața satelitului. Datorită fotografiilor preluate de la consiliul Cassini AMS și sonda Huygens, echipa de cercetători a produs o hartă a lui Titan. În plus, oamenii de știință aveau acum informații detaliate despre atmosfera, date despre climatul de suprafață și trăsăturile de teren.
Atmosferă prin satelit
În situația cu Titan, pentru prima dată în procesul de studiere și studiu al corpurilor celeste ale sistemului solar, omul de știință a avut ocazia să studieze atmosfera în detaliu. După cum era de așteptat, satelitul lui Saturn are o atmosferă densă și bine dezvoltată, care nu numai că seamănă în multe feluri cu carapacea de gaz a Pământului, dar o depășește și ea în masă.
Grosimea stratului atmosferic din Titan a fost de 400 km. Fiecare strat al atmosferei are propria sa compoziție și concentrare. Compoziția gazului este după cum urmează:
- 98,6% lasă azotul N;
- 1,6% în atmosferă este metanul;
- o cantitate mică de etan, compuși de acetilenă, propan, dioxid de carbon și monoxid de carbon, heliu și cian.
Concentrația de metan din atmosfera satelitului, pornind de la o altitudine de 30 km, se modifică în jos. Pe măsură ce satelitul se apropie de suprafață, cantitatea de metan scade până la 95%, în timp ce concentrația de etan crește la 4-4,5%.
O caracteristică caracteristică a stratului de aer-gaz al satelitului Titan este efectul anti-efect de seră. Prezența moleculelor de hidrocarburi organice în atmosfera inferioară neutralizează efectul de seră creat de concentrația uriașă de metan. Ca urmare, suprafața unui corp ceresc este răcită uniform datorită prezenței hidrocarburilor. Aceleași procese și câmpul gravitațional al lui Saturn provoacă circulația atmosferei lui Titan. Această imagine contribuie la formarea proceselor climatice active în atmosfera satelitului Saturn.
Trebuie remarcat faptul că atmosfera satelitului în mod constant scade greutatea. Acest lucru se datorează absenței unui câmp magnetic puternic într-un corp ceresc, care nu este capabil să dețină anvelopele de aer-gaze, care este sub influența constantă a vântului solar și a forțelor gravitaționale ale lui Saturn. Până în prezent, presiunea atmosferică asupra gigantului prin satelit este de 1,5 atm. Acest lucru afectează în mod invariabil condițiile meteorologice, care variază în funcție de concentrația gazelor în atmosfera Titanului.
Lucrările principale de creare a vremii pe Titan sunt realizate de nori densi, care, spre deosebire de masele de aer terestre, constau din compuși organici. Aceste formațiuni atmosferice sunt sursa precipitațiilor pe cel mai mare satelit al lui Saturn. Datorită temperaturilor scăzute, atmosfera unui corp ceresc este uscată. Cea mai mare concentrație de nor este găsită în regiunile polare. Din cauza temperaturilor scăzute, umiditatea din atmosferă este extrem de scăzută, astfel încât precipitațiile pe Titan sunt cristale de gheață de metan și îngheț, constând din azot, etan și compuși de amoniac.
Suprafața lui Titan și structura sa
Satelitul lui Saturn nu are doar o atmosferă interesantă. Suprafața sa este un obiect extrem de curios din punctul de vedere al geologiei. Sub o pătură groasă de metan, lentile foto și camere ale sondei spațiului Huygens au descoperit continente întregi separate de numeroase lacuri și mări. Ca pe Pământ, pe continente există o mulțime de formațiuni stâncoase și muntoase, există crăpături profunde și depresiuni. Ele sunt înlocuite de câmpii vaste și văi. În partea ecuatorială a corpului ceresc, particulele de hidrocarbură și gheața de apă formează o suprafață vastă de dune. Se presupune că sonda spațială Huygens a făcut o aterizare într-una din aceste dune.
Simpla similitudine cu planeta vii adaugă prezența unei structuri lichide. Pe Titan, au fost descoperite râuri care au surse, canale de scurgere și delte - locurile în care râurile curg în bazinele marine. Conform datelor preluate din fotografii, unele râuri Titan au o lungime de canal mai mare de 1000 km. Practic, toată masa lichidă a Titanului este concentrată în bazine și lacuri marine, care ocupă o zonă impresionantă - până la 30-40% din toate suprafețele acestui corp ceresc.
Dovada prezenței unor grupări mari de medii lichide pe suprafața satelitului a fost un loc luminos uriaș, care de mult a confundat astronomii. Ulterior, s-a dovedit că zona luminată de pe Titan este o piscină uriașă de hidrocarburi lichide, numită Marea Kraken. Prin zonă, acest rezervor imaginar este mai mare decât cel mai mare lac de pe Pământ - Marea Caspică. Un alt obiect la fel de interesant este Marea Liegei - cel mai mare rezervor natural pentru metan lichid și etan.
Informații precise privind compoziția mediului lichid al mărilor și lacurilor de la Titan au fost obținute datorită activității AMC "Casssini". Folosind date din fotografii și simulări pe calculator, compoziția lichidului pe Titan a fost determinată în condiții terestre:
- etan este de 76-80%;
- propan în mări și lacuri de la Titan 6-7%;
- metanul reprezintă 5-10%.
În plus față de elementele de bază reprezentate ca gaze congelate, în lichid sunt prezente hidrogen cianură, butan, butenă și acetilenă. Acumularea principală a apei pe Titan are o natură puțin diferită de cea a pământului. Pe suprafața satelitului, au fost găsite cantități uriașe de depozite de gheață supraîncălzite constând din apă și amoniac. Se presupune că sub suprafață pot fi rezervoare naturale umplute cu apă lichidă cu amoniac dizolvat în ea. În acest aspect, structura internă a satelitului este de asemenea interesantă.
Astăzi există diferite versiuni ale structurii interne a lui Titan. Ca și în cazul tuturor planetelor terestre, are un nucleu solid, nu fier-nichel, ca pe primele patru planete ale sistemului solar, ci unul de piatră. Diametrul său este de aproximativ 3400-3500 km. Apoi vine partea distractivă. Spre deosebire de Pământ, unde manta începe după miez, pe Titan acest spațiu este umplut cu straturi presate de gheață de apă și hidrat de metan. Există probabil un strat de lichid între straturile individuale. Cu toate acestea, în ciuda naturii sale reci și pietre, satelitul se află în faza activă, iar procesele tectonice sunt observate pe acesta. Acest lucru este facilitat de forțele de maree care sunt cauzate de gravitatea gigantică a lui Saturn.
Posibil viitor al lui Titan
Judecând după datele studiilor efectuate în ultimul deceniu, omenirea se ocupă de un obiect unic al sistemului solar. Sa dovedit că Titan este singurul corp ceresc, pe lângă Pământ, care se caracterizează prin toate cele trei tipuri de activitate. Pe satelitul lui Saturn există urme de activitate geologică constantă, care este o confirmare a activității sale tectonice vii.
Natura suprafeței Titanului este, de asemenea, de mare interes. Structura, compoziția și relieful său vorbește în favoarea faptului că suprafața satelitului Saturn este în mișcare constantă. Aici, ca și pe Pământ, sub influența vânturilor și a precipitațiilor, se observă eroziunea solului, are loc vânturile de roci și sedimentarea.
Compoziția atmosferei satelitului și a proceselor de circulație care au apărut în el au format clima pe Titan. Toate aceste semne vorbesc în favoarea faptului că viața poate exista pe Titan în anumite condiții. Desigur, va fi o formă diferită de viață de la organismele pământești, însă însăși existența sa va deveni o descoperire colosală a omenirii.
