Il satellite di quale pianeta ha un'atmosfera massiccia. Le lune di Saturno: Titano, Rea, Giapeto, Dione, Teti. Storia della scoperta di Titano

Titanio uno dei 62 satelliti del pianeta Saturno, il 6° pianeta sistema solare. La sua superficie è simile alla superficie della Terra; sulla superficie si possono trovare montagne e pianure, proprio come sulla Terra. Ma la cosa più importante è che su Titano sono stati trovati fiumi, laghi e persino mari, gli scienziati non hanno osservato una simile scoperta in nessun'altra parte del sistema solare tranne che sulla Terra; Se c'è acqua qui, allora può essere abitabile. Per scoprirlo è stato necessario determinare da dove provenisse l’acqua sul satellite di Saturno. Dopo aver studiato la superficie di Titano, l'osservatorio di ricerca Casini, lanciato dalla Florida, USA nel 1997, ha scoperto che su Titano piove, come sulla Terra.

Titano è il più grande satellite di Saturno.

La pioggia sulla luna di Saturno è molto diversa dalla pioggia sulla Terra. La pioggia di Titano ha gocce due volte più grandi e la loro velocità di cadere sulla superficie del satellite è 10 volte inferiore. Dopo uno studio approfondito e prolungato sulla pioggia, si è scoperto che le gocce non sono costituite da acqua, ma da metano. Ma questo non significa che lì non ci sia acqua. L'acqua fu scoperta, ma non subito; non fu cercata nelle pietre, dove l'acqua si formò a causa della bassa temperatura. Dopotutto, la temperatura sulla luna di Saturno scende fino a -180°C

Tenendo conto del fatto che il metano è un gas prodotto da batteri, gli scienziati hanno già suggerito che Titano sia abitato. Qui le opinioni degli scienziati sono divise: la prima metà degli scienziati ritiene che qui possa esistere un massimo di microrganismi; ma altri scienziati hanno un'opinione completamente opposta e affermano che Titano è abitato da una civiltà extraterrestre intelligente. Le opinioni degli scienziati concordano su una cosa: questa forma di vita non è assolutamente simile a quella della Terra. Ma finora non è stata scoperta alcuna vita.

Titano ha un'atmosfera densa, che rende possibile l'esistenza della vita. Questa atmosfera è molto simile a quella terrestre, c'è solo una leggera differenza: sulla Terra 1/3 dell'aria è ossigeno e 2/3 è azoto. Nel titanio l'aria è costituita da azoto quasi puro; per l'uomo è un gas benefico e non pericoloso da respirare. La pressione dell'aria qui è leggermente più alta che sulla Terra.

Gli scienziati di tutto il mondo stanno lavorando a un programma per esplorare Titano. Oggi il compito principale è costruire un veicolo spaziale per inviarlo al satellite di Saturno. In futuro, se necessario, potrà diventare un pianeta di riserva per le persone, ma questo è ancora lontano. Tutto ciò che ora possiamo fare è pensare a questo argomento e studiare il satellite di Saturno.

Teoria sulla vita extraterrestre.

Se parliamo della possibilità della vita extraterrestre e crediamo nella teoria secondo cui il nostro Universo non è unico e ci sono molti altri Universi simili al nostro, ma leggermente diversi. Se credi in questa teoria, allora vita extraterrestre potrebbe non esistere affatto dove stiamo guardando. Potrebbe esistere un'altra forma di vita sul nostro pianeta, ma in un universo parallelo.

Tre viste di Titano, luna di Saturno, dalla sonda Cassini. A sinistra: colore naturale, creato da immagini scattate utilizzando tre filtri sensibili alla luce rossa, verde e viola. Come quello Titano apparirà all'occhio umano. Centro: immagine nel vicino infrarosso che mostra la superficie. A destra: composizione in falsi colori da un'immagine visibile e due immagini a infrarossi. Appaiono aree verdi dove Cassini poteva vedere la superficie; il rosso rappresenta le aree situate nella stratosfera di Titano. Estratto il 16 aprile 2005 a distanze comprese tra 168.200 e 173.000 km. Fonte: NASA/JPL

Foto di Titano scattata dalla Voyager 2 il 23 agosto 1981, da una distanza di 2,3 milioni di km. L'emisfero meridionale appare più chiaro, con una striscia chiara visibile all'equatore e un collare scuro al polo nord. Tutte queste bande sono associate alla circolazione delle nuvole nell'atmosfera di Titano. Fonte: NASA/JPL

Confronto delle dimensioni della Terra e di Titano

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Dopo è la seconda luna più grande del sistema solare. Titano è più grande del pianeta Mercurio, ma massiccio la metà. È l'unica luna del sistema solare ad avere un'atmosfera densa. È 10 volte più potente di quello terrestre, con una pressione superficiale maggiore del 60%. Prima di arrivare in orbita attorno a Saturno navicella spaziale Cassini nel 2004 sapeva poco della superficie di Titano a causa della presenza di una foschia arancione nella sua atmosfera.

Scoperta e denominazione di Titano

Titano fu scoperto dallo scienziato olandese Christian Huygens il 25 marzo 1655 e fu la prima luna trovata al telescopio dopo le quattro lune galileiane. Huygens lo chiamava semplicemente Luna di Saturno. Tuttavia, secondo l'uso dell'epoca, non annunciò la sua scoperta. Invece, ha mascherato la notizia come un anagramma. Allo stesso tempo, utilizzando i versi del poeta Ovidio “Admovere Oculis Distantia Sidera Nostris”. Li ha incisi attorno al bordo della lente del telescopio utilizzato da Huygens. Decodificato e tradotto, l'anagramma recita: "La luna gira attorno a Saturno ogni 16 giorni e 4 ore". Questo valore è molto vicino a valutazione moderna periodo orbitale di Titano.

Lo scienziato John Herschel propose di dare alla luna il nome "Titano" nella sua pubblicazione del 1847, Risultati delle osservazioni astronomiche effettuate al Capo di Buona Speranza. Nella mitologia greca, i Titani erano i fratelli di Crono, l'equivalente greco del dio romano Saturno. Nella stessa pubblicazione, Herschel nominò altre sei lune di Saturno.

Atmosfera di Titano

La possibilità di un'atmosfera attorno a Titano fu discussa per la prima volta nel 1903. Poi l'astronomo spagnolo José Comas Sola notò che il disco di Titano appare più luminoso al centro che ai bordi. L'esistenza di un'atmosfera fu confermata nel 1944 da Gerard Kuiper dell'Università di Chicago. Ha identificato la presenza di metano nello spettro di Titano.

Ulteriori osservazioni, effettuate in particolare con l'ausilio delle sonde Voyager, che volarono da quelle parti nel 1980 e nel 1981, e successivamente della sonda Cassini-Huygens, hanno dimostrato che l'atmosfera di Titano è composta per il 98,4% da azoto e per l'1,6% da metano, con piccole quantità di altri gas tra cui vari idrocarburi (come etano, diacetilene, metil acetilene, cianoacetilene, acetilene e propano), argon, anidride carbonica, monossido di carbonio, cianogeno, acido cianidrico ed elio. Inoltre, Titano è l'unico nel sistema solare ad avere un'atmosfera densa e ricca di azoto.

Si ritiene che gli idrocarburi si formino nell'atmosfera superiore di Titano a causa di reazioni che comportano la decomposizione del metano sotto l'influenza della luce ultravioletta e dei raggi cosmici. Questa fotochimica organica crea una foschia arancione, più densa a circa 300 chilometri di altitudine, che oscura la superficie alle lunghezze d'onda visibili e riflette anche quantità significative di radiazioni infrarosse nello spazio, provocando un "effetto anti-serra".

Mondo freddo

Titano è uno dei due corpi cosmici conosciuti (l'altro è Plutone) la cui temperatura superficiale è inferiore (di circa 10K) rispetto a quella che sarebbe in assenza di atmosfera. L'atmosfera di Titano è molto diversa materiali organici. Questo è uno dei motivi per cui gli astrobiologi sono interessati a Titano.

Una persona che si trovasse sulla superficie di Titano durante il giorno sperimenterebbe solo un millesimo della luminosità della luce diurna disponibile sulla superficie terrestre. Questo confronto tiene conto non solo dello spessore dell'atmosfera, ma anche della maggiore distanza di Titano dal Sole. Tuttavia, il livello di luce sulla superficie di Titano è 350 volte più luminoso della luce sulla Terra sotto la Luna piena.

La quantità di metano nell'atmosfera di Titano deve essere in costante diminuzione. Pertanto, deve esserci qualche meccanismo sulla superficie che lo riempie. Una spiegazione è che Titano ha vulcani attivi che rilasciano metano.

Superficie di Titano

Prima dell'arrivo della sonda Cassini-Huygens nel giugno 2004, osservazioni nell'infrarosso dallo spazio Telescopio Hubble fornì una mappa delle aree luminose e scure su Titano, ma la natura di queste caratteristiche rimase incerta. È stato suggerito che oceani o laghi di etano liquido possano coprire gran parte della superficie lunare e che il metano liquido possa cadere qui sotto forma di pioggia. Secondo un altro modello, le regioni luminose individuate da Hubble potrebbero esserlo ghiaccio d'acqua. Si trovano in pianura e sono oscurati da molecole organiche solide e liquide.

Un quadro più dettagliato e accurato di Titano sta cominciando ad emergere grazie alle immagini e ad altri dati inviati da Cassini-Huygens. Durante il suo primo sorvolo di Titano, Cassini rivelò nubi di metano e un gigantesco cratere da impatto. La caratteristica più evidente era una regione luminosa di cumuli vicino al polo sud. Misura circa 450 chilometri di diametro e circa 15 chilometri di altezza. Le misurazioni effettuate dalla sonda spaziale hanno suggerito che le nubi erano probabilmente composte da idrocarburi e potevano essere associate a caratteristiche della superficie. Cassini dimostrò che alcuni cambiamenti nella luminosità della superficie erano circolari, mentre altri erano lineari. SU Polo Sud furono scoperti anche diversi oggetti concentrici.

Missione Cassini-Huygens

Un mosaico di nove immagini scattate mentre Cassini sorvolava Titano il 26 ottobre 2004, ha fornito agli astronomi una delle viste più dettagliate mai viste finora dell'intero disco della luna. Le caratteristiche della superficie di Titano sono più luminose al centro del disco, dove sotto la sonda c'è meno atmosfera. Non sono stati trovati crateri visibili, suggerendo che la Luna probabilmente ha una superficie giovane che viene costantemente rinnovata. Gli astronomi non sono ancora sicuri se i modelli sulla superficie di Titano siano causati da eruzioni vulcaniche. Oppure provengono dallo spostamento delle rocce da parte del vento, della polvere o addirittura di fiumi di idrocarburi liquidi.

Il 14 gennaio 2005, la sonda Huygens si paracadutò con successo sulla superficie di Titano, restituendo immagini straordinarie sia durante la sua discesa che dalla superficie.

apertura	1655, Cristiano Huygens
semiasse maggiore	1.221.931 km (759.435 mi)
diametro	5.151 km (3.201 mi), 0,404 × Terra
densità media	1,88 g/cm3
seconda velocità di fuga	2,63 chilometri all'ora (9.468 chilometri all'ora)
temperatura superficiale media	circa -179 °C (-290 °F, 94 K)
periodo orbitale	15.945 giorni (15 giorni 23 ore)
periodo assiale	15.945 giorni (sincrono)
eccentricità orbitale	0,029
inclinazione orbitale	0,35°
albedo visivo	0,21

Informazioni totali

Il diametro di Titano è di 5152 km, il che lo rende più grande del diametro della Luna di circa il 50%. Christiaan Huygens, un famoso fisico, meccanico, matematico e astronomo olandese, scoprì Titano come prima luna di Saturno nel 1655.

Per molto tempo gli astronomi hanno creduto che il suo diametro fosse di 5550 km e fosse al primo posto. Le vere dimensioni furono scoperte più tardi grazie alla navicella spaziale Voyager 1.

La superficie di questa enorme luna

Fino al 2004, gli scienziati non sapevano come fosse la superficie di questo sconosciuto. corpo celestiale, Perché Titano, un satellite di Saturno, era completamente avvolto in un involucro di atmosfera incredibilmente denso, rendendo difficile lo studio. Ma dopo che l'apparato Cassini-Huygens atterrò sulla sua superficie, tutte le domande furono risolte.

Ciò che ora sappiamo è che la sua superficie è ancora piuttosto giovane per gli standard geologici ed è ricoperta da materia organica sedimentaria e ghiaccio d'acqua. È quasi tutto pianeggiante, ad eccezione di alcune montagne e crateri. La temperatura superficiale è di 170-180°C sotto zero. L'atmosfera è composta principalmente da azoto, una parte di etano e metano.

Il mare di idrocarburi di Ligeia è il secondo più grande, rilevato dal radar Cassini

Aree significative della superficie sono coperte da fiumi e laghi di etano-metano. Gli scienziati hanno scoperto del liquido su questo corpo celeste e hanno dimostrato la presenza di un'atmosfera, a seguito della quale è stata presentata l'ipotesi che su Titano potesse esistere una forma di vita primitiva.

caratteristiche fisiche

Una quota del 95% della massa totale di tutti i satelliti che circondano Saturno appartiene a Titano. Le controversie sulla provenienza di un satellite così grande hanno portato a diverse teorie, ma gli scienziati non sono ancora arrivati ​​​​a una risposta definitiva. Una teoria è la seguente: questo corpo celeste potrebbe essersi formato da una nuvola di polvere, che è stata successivamente catturata dalla gravità del pianeta. Inoltre, questa teoria spiega anche una differenza così grande nella massa dei satelliti.

Orbita di movimento

La seconda luna più grande del sistema solare ha un'orbita di 1.221.870 km, che equivale a 20,3 raggi di Saturno, posizionandola al di fuori degli anelli di Saturno. Fa un giro completo attorno al pianeta in quasi 16 giorni. Inoltre, la sua velocità è di 5,57 chilometri al secondo.

Titano, come la Luna, ruota in modo sincrono attorno al suo pianeta. È proprio perché le rivoluzioni di Titano attorno a Saturno e attorno al proprio asse coincidono, che Titano guarda il pianeta sempre dallo stesso lato. La traiettoria di rotazione di Saturno è inclinata rispetto all'eclittica di 26,73′, è questo momento che garantisce il cambio delle stagioni sul pianeta stesso e sui suoi satelliti.

Ogni stagione dura circa 7,5 anni terrestri, mentre Saturno stesso compie una rivoluzione attorno al Sole in circa 30 anni. Sulla base di ciò si può presumere che la scorsa estate su Titano si è concluso nel 2009.

E infine, alcune delle foto più spettacolari di Titano

Per molto tempo si è creduto che il nostro pianeta blu fosse l'unico posto nel sistema solare dove esistono le condizioni per l'esistenza delle forme di vita. In effetti, si scopre che lo spazio vicino non è così privo di vita. Oggi possiamo tranquillamente affermare che alla portata dei terrestri ci sono mondi che sono per molti versi simili al nostro pianeta natale. Ciò è evidenziato da Fatti interessanti, ottenuto a seguito di studi sui dintorni dei giganti gassosi Giove e Saturno. Naturalmente non ci sono fiumi o laghi con acqua limpida e pulita, e l'erba non è verde nelle pianure infinite, ma a determinate condizioni l'umanità potrebbe iniziare a svilupparli. Uno di questi oggetti nel sistema solare è Titano, il più grande satellite di Saturno.

Rappresentazione della luna più grande di Saturno

Titano oggi preoccupa e occupa le menti della comunità astronomica, anche se recentemente abbiamo guardato questo corpo celeste, come altri oggetti simili nel Sistema Solare, senza molto entusiasmo. Solo grazie ai voli delle sonde spaziali interplanetarie si è scoperto che su questo corpo celeste esiste della materia liquida. Si scopre che non lontano da noi esiste un mondo con mari e oceani, con una superficie solida, avvolto in un'atmosfera densa, che ricorda molto nella struttura il guscio d'aria terrestre. Anche la dimensione della luna di Saturno è impressionante. Il suo diametro è di 5152 km, per 273 km. più di quella di Mercurio, il primo pianeta del sistema solare.

In precedenza si credeva che il diametro di Titano fosse di 5550 km. Dati più accurati sulle dimensioni del satellite sono stati ottenuti ai nostri tempi, grazie ai voli della navicella spaziale Voyager 1 e alla missione della sonda Cassini-Huygens. Il primo apparato è stato in grado di rilevare un'atmosfera densa sul satellite e la spedizione Cassini ha permesso di misurare lo spessore del guscio aria-gas, che è di oltre 400 km.

La massa di Titano è 1,3452·10²³ kg. In questo indicatore è inferiore a Mercurio, così come in densità. Il lontano corpo celeste ha una bassa densità - solo 1,8798 g/cm³. Questi dati suggeriscono che la struttura del satellite di Saturno è significativamente diversa dalla struttura dei pianeti terrestri, che sono un ordine di grandezza più massicci e pesanti. Nel sistema di Saturno, è il corpo celeste più grande, la cui massa è pari al 95% della massa delle altre 61 lune conosciute del gigante gassoso.

Anche la posizione del Titano più grande è comoda. Percorre un'orbita con un raggio di 1.221.870 km ad una velocità di 5,57 km/s e si trova all'esterno degli anelli di Saturno. L’orbita di questo corpo celeste ha una forma quasi circolare e si trova sullo stesso piano dell’equatore di Saturno. Il periodo orbitale di Titano attorno al suo pianeta madre è di quasi 16 giorni. Inoltre, sotto questo aspetto, Titano è identico alla nostra Luna, che ruota attorno al proprio asse in sincronia con il suo proprietario. Il satellite è sempre rivolto verso il pianeta madre con un lato. Caratteristiche orbitali luna più grande Saturno garantisce il cambio delle stagioni su di esso, tuttavia, a causa della notevole distanza di questo sistema dal Sole, le stagioni su Titano sono piuttosto lunghe. L'ultima stagione estiva su Titano si è conclusa nel 2009.

Per dimensioni e massa è simile agli altri due più grandi satelliti del Sistema Solare: Ganimede e Callisto. Dimensioni così grandi indicano una teoria planetaria dell'origine di questi corpi celesti. Ciò è confermato dalla superficie del satellite, sulla quale sono presenti tracce di attività vulcanica attiva, caratteristica dei pianeti terrestri.

Per la prima volta, una foto della superficie del satellite di Saturno è stata ottenuta utilizzando la sonda Huygens, che è atterrata in sicurezza sulla superficie di questo oggetto celeste il 14 gennaio 2005. Già una rapida occhiata alle fotografie ha dato tutte le ragioni per credere che fosse una novità mondo misterioso, vivendo la sua vita cosmica. Questa non è la Luna, senza vita e deserta. Questo è un mondo di vulcani e laghi di metano. Si ritiene che sotto la superficie ci sia un vasto oceano, probabilmente costituito da ammoniaca liquida o acqua.

Lo sbarco di Huygens

Storia della scoperta di Titano

Galileo fu il primo a intuire l'esistenza delle lune di Saturno. Senza la capacità tecnica di osservare oggetti così distanti, Galileo ne predisse l'esistenza. Solo Huygens, che già possedeva un potente telescopio in grado di ingrandire gli oggetti 50 volte, iniziò ad esplorare Saturno. Fu lui a riuscire a scoprire un corpo celeste così grande che ruota attorno a un gigante gassoso inanellato. Questo evento ebbe luogo nel 1655.

Tuttavia, il nome del nuovo corpo celeste dovette aspettare. Inizialmente, gli scienziati hanno deciso di nominare il corpo celeste scoperto in onore del suo scopritore. Dopo che l'italiano Cassini scoprì altri satelliti del gigante gassoso, decisero di numerare i nuovi corpi celesti del sistema Saturno.

Questa idea non fu portata avanti, poiché altri oggetti furono successivamente scoperti nelle vicinanze di Saturno.

La notazione che usiamo oggi è stata proposta dall'inglese John Herschel. Si è convenuto che i satelliti più grandi dovessero portare nomi mitologici. Grazie alle sue dimensioni, Titano è arrivato primo in questa lista. I restanti sette grandi satelliti di Saturno ricevettero nomi in consonanza con i nomi dei titani.

L'atmosfera di Titano e le sue caratteristiche

Tra i corpi celesti del Sistema Solare, Titano possiede forse l'involucro d'aria più curioso. L'atmosfera del satellite si è rivelata uno spesso strato di nuvole, che per lungo tempo ha impedito l'accesso visivo alla superficie stessa del corpo celeste. La densità dello strato aria-gas è così elevata che la pressione atmosferica sulla superficie di Titano è 1,6 volte superiore ai parametri terrestri. Rispetto all'involucro d'aria della Terra, l'atmosfera su Titano ha uno spessore significativo.

Il componente principale dell'atmosfera del titanio è l'azoto, la cui quota è del 98,4%. Circa l'1,6% proviene da argon e metano, che si trovano principalmente negli strati superiori dell'involucro d'aria. Con l'aiuto delle sonde spaziali sono stati scoperti altri composti gassosi nell'atmosfera:

• acetilene;
• metil acetilene;
• diacetilene;
• etano;
• propano;
• diossido di carbonio.

Cianuro, elio e monossido di carbonio sono presenti in piccole quantità. Non è stato rilevato ossigeno libero nell'atmosfera di Titano.

Nonostante ciò alta densità involucro aria-gas del satellite, l'assenza di un forte campo magnetico si riflette nello stato degli strati superficiali dell'atmosfera. Gli strati superiori dell'atmosfera sono esposti al vento solare e alle radiazioni cosmiche. L'azoto (N) reagisce sotto l'influenza di questi fattori, formando una serie di interessanti composti contenenti azoto. La maggior parte di alcuni composti si depositano sulla superficie del satellite, conferendogli una tinta leggermente arancione. Interessante anche la storia del metano. La sua composizione nell'atmosfera di Titano è stabile, anche se a causa di influenze esterne questo gas leggero potrebbe essere evaporato molto tempo fa.

Osservando strato per strato l'atmosfera del satellite si può notare un dettaglio interessante. Il guscio d'aria su Titano è allungato in altezza e chiaramente diviso in due strati: vicino alla superficie e ad alta quota. La troposfera inizia ad un'altitudine di 35 km. e termina con una tropopausa ad altitudini di 50 km. Sono presenti qui costantemente basse temperature-170⁰ C. Inoltre, con l'altitudine la temperatura scende a -120 gradi Celsius. La ionosfera di Titano inizia ad un'altitudine di 1000-1200 km.

Si presume che questa composizione dell'atmosfera di Titano sia dovuta al suo passato vulcanico attivo. Ricco di vapore l'ammoniaca, gli strati d'aria sotto l'influenza dell'ultravioletto cosmico decomposti in azoto e idrogeno e altri componenti sono una conseguenza di reazioni fisico-chimiche. Essendo più pesante, l'azoto affondò e divenne il componente principale dell'atmosfera del titanio. L'idrogeno, a causa delle deboli forze gravitazionali del satellite, è evaporato nello spazio.

Strati dell'atmosfera di Titano, sua interazione Composizione chimica Con campo magnetico il corpo celeste contribuisce al fatto che il satellite ha il proprio clima. Le stagioni su Titano cambiano come le stagioni della Terra. Nel momento in cui un lato del satellite è rivolto verso il Sole, Titano precipita nell'estate. Nella sua atmosfera infuriano tempeste e uragani. Riscaldato luce del sole gli strati d'aria sono in costante convezione, generando forti venti e movimenti significativi di masse nuvolose. Ad altitudini di 30 km, la velocità del vento raggiunge i 30 m/s. Più è alto, più intensa e potente è la turbolenza delle masse d'aria. A differenza della Terra, le masse nuvolose su Titano sono concentrate nelle regioni polari.

La concentrazione di metano nell'alta atmosfera spiega l'aumento della temperatura sulla superficie del satellite dovuto a effetto serra. Tuttavia, la presenza di molecole organiche nelle masse d'aria consente alla luce ultravioletta di penetrare liberamente in entrambe le direzioni, raffreddando lo strato superficiale della crosta di titanio. La temperatura superficiale è -180⁰С. La differenza tra la temperatura ai poli e quella all'equatore è insignificante: solo 3 gradi.

L'alta pressione e le basse temperature provocano la completa evaporazione (congelamento) delle molecole d'acqua nell'atmosfera del satellite.

La struttura del satellite: dal guscio esterno al nucleo

Supposizioni e congetture sulla struttura di un corpo celeste così grande si basavano principalmente su dati provenienti da osservazioni ottiche terrestri. La densa atmosfera di Titano ha spinto gli scienziati all'ipotesi che la composizione del gas del satellite fosse simile alla composizione del pianeta madre. Tuttavia, dopo i voli delle sonde spaziali Pioneer 11 e Voyager 2, è diventato chiaro che si tratta di un corpo celeste la cui struttura è solida e stabile.

Oggi si ritiene che Titano abbia una crosta simile a quella della Terra. Il diametro del nucleo è di circa 3400 km, ovvero più della metà del diametro del corpo celeste. Tra il nucleo e la crosta c'è uno strato di ghiaccio di diversa composizione. È probabile che a certe profondità il ghiaccio si trasformi in una struttura liquida. Un confronto tra le immagini riprese dalla sonda Cassini con una differenza di due anni ha indicato la presenza di uno spostamento dello strato superficiale del satellite. Queste informazioni hanno dato agli scienziati motivo di credere che la superficie del satellite poggi su uno strato liquido costituito da acqua e ammoniaca disciolta. Lo spostamento della crosta è causato dall'interazione delle forze gravitazionali e della circolazione atmosferica.

In termini di composizione, Titano è una combinazione di ghiaccio e rocce di silicato in proporzioni uguali, a cui è molto simile struttura interna Ganimede e Tritone. Tuttavia, a causa della presenza di un denso guscio d'aria, la struttura del satellite presenta differenze e specificità.

Caratteristiche principali del satellite lontano

La sola presenza di un'atmosfera su Titano lo rende unico e interessante per ulteriori studi. Un'altra cosa è che la caratteristica principale del lontano satellite di Saturno è la presenza di grandi volumi di liquido su di esso. Questo pianeta fallito è caratterizzato da laghi e mari, in cui invece dell'acqua si schizzano onde di metano ed etano. Il satellite ha ammassi sulla sua superficie ghiaccio spaziale, che deve la sua origine all'acqua e all'ammoniaca.

La prova dell'esistenza di materia liquida sulla superficie di Titano è arrivata dalle fotografie di un'enorme pozza, un'area più grande delle dimensioni del Mar Caspio. L'enorme mare di idrocarburi liquidi si chiama Mare di Kraken. In termini di composizione, è un enorme serbatoio naturale di gas liquefatti: etano, propano e metano. Un altro grande accumulo di liquidi su Titano è il Mare di Ligeia. La maggior parte dei laghi sono concentrati nell'emisfero settentrionale di Titano, il che aumenta notevolmente la riflettività del lontano corpo celeste. Dopo la missione Cassini, è apparso chiaro che la superficie è ricoperta per il 30-40% da materia liquida raccolta in mari e laghi naturali.

Una quantità così enorme di metano ed etano, che si trovano allo stato congelato, contribuisce allo sviluppo di alcune forme di vita. No, questi non saranno organismi terrestri familiari, ma in tali condizioni potrebbero esistere organismi viventi su Titano. Il satellite ha abbastanza componenti e sostanze chimiche per la formazione degli organismi e la loro successiva esistenza.

Cronologia della moderna ricerca su Titano

Tutto iniziò con una modesta missione della sonda americana Pioneer 11, che nel 1979 riuscì a fornire agli scienziati le prime immagini di un satellite lontano. Per molto tempo, le informazioni ricevute dal consiglio Pioneer sono state di scarso interesse per gli astrofisici. I progressi nello studio della periferia di Saturno sono arrivati ​​dopo le visite dei Voyager in questa regione del sistema solare, che hanno fornito immagini più dettagliate del satellite prese da una distanza di 5.000 km. Gli scienziati hanno ottenuto dati più accurati sulle dimensioni di questo gigante e la versione sull'esistenza di un'atmosfera densa del satellite è stata confermata.

Il volo del pioniere

Le immagini a infrarossi riprese dal telescopio spaziale Hubble hanno fornito agli scienziati informazioni sulla composizione dell'atmosfera del satellite. Per la prima volta sul disco planetario furono identificate aree chiare e scure, la cui natura era rimasta sconosciuta. Per la prima volta è nata una teoria secondo cui la superficie di Titano è ricoperta in alcuni punti di ghiaccio, che aumenta la riflettività del corpo celeste.

Il successo nel campo della ricerca è arrivato con le informazioni ricevute dalla stazione interplanetaria automatica Cassini. Lanciata nel 1997, la missione Cassini è uno sviluppo complessivo dell'ESA presso la NASA. Saturno divenne il fulcro principale della ricerca, ma i suoi satelliti non passarono inosservati. Quindi, per studiare Titano, il programma di volo prevedeva la fase di atterraggio della sonda Huygens sulla superficie della luna di Saturno. Questo dispositivo, creato grazie agli sforzi degli specialisti della NASA e dell'Agenzia spaziale italiana, il cui team ha deciso di celebrare l'anniversario del glorioso connazionale Giovanni Cassini, avrebbe dovuto scendere sulla superficie di Titano.

Cassini in orbita di Saturno

Cassini ha continuato il suo lavoro nelle vicinanze di Saturno per 4 anni. Durante questo periodo, la navicella spaziale volò vicino a Titano venti volte, ricevendo costantemente nuovi dati sul satellite e sul suo comportamento. Un solo atterraggio della sonda Huygens su Titano, avvenuto il 14 marzo 2007, è considerato un grande successo dell'intera missione. Nonostante ciò, viste le capacità tecniche della stazione Cassini e le sue grandi potenzialità, si è deciso di proseguire le ricerche su Saturno e le sue lune fino al 2017.

Il volo Cassini e l'atterraggio di Huygens hanno fornito agli scienziati informazioni complete su cosa sia realmente Titano. Fotografie e video della superficie della luna di Saturno hanno mostrato che gli strati superiori della crosta sono una miscela di sporco e ghiaccio gassoso. I principali frammenti del terreno sono pietre e ciottoli. Il paesaggio di Titano è un'alternanza di aspri altopiani e pianure. Durante l'atterraggio sono state scattate fotografie del paesaggio, in cui erano chiaramente indicati i letti dei fiumi e le coste.

Foto di Titano da Huygens

Titano oggi e domani

Non è noto come finiranno gli ulteriori studi sul satellite più grande. Si prevede che le condizioni create nei laboratori terrestri, simili a quelle che esistono su Titano, faranno luce sulla possibilità dell'esistenza di forme di vita. I voli delle sonde spaziali verso questa regione dello spazio non sono ancora pianificati. Le informazioni ottenute sono sufficienti per simulare Titano in condizioni terrestri. Il tempo dirà quanto saranno utili questi studi. Possiamo solo aspettare e sperare che Titan riveli i suoi segreti in futuro, dando speranza per il suo sviluppo.

Cominciamo dalle piogge. È stato stabilito che le nubi su Titano sono costituite da composti organici: bicarbonati, rappresentati principalmente da metano e, in quantità minori, da etano. Propano e ammoniaca sono presenti in piccole quantità**, acetilene e ghiaccio d'acqua. Le nuvole sono fonti di pioggia di metano ed etano**. Il maggior numero di nuvole è concentrato nelle regioni polari nord e sud di Titano. A nord si tratta generalmente di una zona di nubi continue, che ricopre Titano con una “coperta” fino a 62° di latitudine nord.

Inoltre, gli scienziati hanno ottenuto prove dell'esistenza di serbatoi “sotterranei” di metano, etano e propano, che raggiungono la superficie sotto forma di geyser e alimentano i fiumi. Anche i fiumi e i mari di Titano sono costituiti dametano ed etano.
Pertanto, su Titano si verifica costantemente il ciclo delle sostanze: eruzione di gas e liquidi dalle profondità, precipitazioni sotto forma di pioggia o neve, sedimentazione della materia ed evaporazione. Questo processo è simile a quello che avviene sulla Terra, solo sul nostro pianeta l'acqua è coinvolta nel ciclo e su Titano - gli idrocarburi. È vero, L'acqua è stata scoperta anche su Titano, e in grandi quantità - sotto forma di depositi di ghiaccio d'acqua e flussi di ghiaccio o miscela surriscaldata cosiddetta “criovulcanica” acqua liquida e ammoniaca. Secondo gli scienziati dell'Università dell'Arizona e dell'Università di Nantes, sotto la superficie di Titano potrebbe esserci un oceano di acqua liquida con ammoniaca disciolta in esso.
E Un'altra caratteristica della superficie di Titano che lo avvicina alla Terra sono le linee estese e le zone lineari che delimitano aree con diversi tipi di rilievo, che spesso si intersecano tra loro.
Secondo gli esperti si tratta di faglie nella crosta di questo pianeta, che è costituita da una miscela di acqua e ghiaccio di idrocarbonato. Inoltre, sulla superficie di Titano è stata scoperta una struttura molto simile a un vulcano con un diametro di 30 km da cui scorrono flussi di lava: ghiaccio o una miscela di acqua liquida e ammoniaca, una caldera vulcanica con un diametro di 180 km, caldere vulcanichecon un diametro di 20-30 km e colate laviche di ghiaccio o miste di acqua liquida e ammoniaca lunghe oltre 200 km.
Quindi, Titano -è un pianeta attivo a tutti gli effetti , che è caratterizzato da:
- circolazione atmosferica, che si manifesta nella formazione e nel trasporto di nubi, precipitazioni (pioggia ed eventualmente neve) e cambiamenti meteorologici;
- attività endogena (profonda), manifestata nella formazione di faglie e vulcanismo della criolite,
- attività esogena (superficiale) manifestata dagli agenti atmosferici rocce e sedimentazione.
Attualmente, i tre tipi di attività elencati vengono osservati contemporaneamente solo sulla Terra e su Titano.

Come su altri pianeti del sistema solare, anche su Titano ne sono stati scoperti diversi (due in modo affidabile: Xa e Sinlap) crateri meteoritici con un diametro da 40 a 80 km e una gigantesca struttura ad anello con un diametro di circa 450 km, chiamata Circo Massimo o Mernva. Sembra essere un antico cratere meteoritico, un bacino d'acqua delimitato da catene montuose a forma di anello, che si formò quando un asteroide o una cometa di decine di chilometri di dimensioni si scontrò con Titano. Il piccolo numero di crateri meteoritici trovati sulla superficie di Titano indica la giovane età della sua superficie, che continua a formarsi anche oggi.

Titano è abitato?

A prima vista può sembrare che la temperatura di -180°C esistente sulla superficie di Titano non permetta nemmeno di pensare alla vita su questo pianeta. Ma questo è secondo l'opinione dei terrestri, abituati a vivere in condizioni più confortevoli, dal loro punto di vista. “No, la vita è impossibile con questo freddo”, probabilmente direbbe il 99,9% di noi.
Ma lo è? Dopotutto, in natura nulla accade per caso. Su qualsiasi mondo abitabile, la pioggia probabilmente irrigherebbe la terra e riempirebbe i fiumi; fiumi, laghi e mari: servono come fonte di liquidi e habitat per gli organismi che conducono uno stile di vita marino. Le pianure e le montagne devono essere habitat per vari organismi terrestri.
È noto che tutti gli esseri viventi sulla Terra sono composti principalmente da acqua. Il contenuto di acqua in diversi organismi varia dal 50 al 75% ( piante terrestri), 60-65% (vertebrati terrestri), 80-99% (pesci, animali e piante marine). E se gli abitanti di Titano, se ovviamente esistono, fossero costituiti per il 50 o il 99% da metano liquido o etano e per il restante 50 o 1% da materiale in grado di resistere a temperature così basse? Non è noto se abbiano uno scheletro solido, ad esempio fatto di silicio, o se siano creature simili al gel come le meduse (a proposito, le meduse sulla Terra usano l'azoto come cibo). Com'era, materia organica c'è cibo più che sufficiente per costruire organismi e cibo per loro su Titano. Ciò significa che esistono i presupposti per lo sviluppo della vita. Ebbene, che dire della vita stessa?...
Una cosa è chiara: se la vita esiste su Titano, sarà senza dubbio altra vita con cui sarà difficile entrare in contatto.

Esprimo la mia sincera gratitudine alla NASA e all'ECA per l'opportunità di utilizzare fotografie

L'ipotesi sulla possibilità dell'esistenza della vita su Titano è confermata nel lavoro di molti scienziati. Christopher McKay dell'Ames Research Center della NASA, Heather Smith dell'Università Spaziale Internazionale di Strasburgo, Dirk Schulze-Makucha dell'Università di Washington Università Statale, David Grinspoon del Denver Museum of Nature e alcuni altri ricercatori ritengono che un contenuto così elevato di metano nell’atmosfera di Titano non sia casuale. Infatti, i raggi del sole che raggiungono la superficie del pianeta dovrebbero distruggere le molecole di metano e, senza il suo costante rifornimento, tutto il metano atmosferico presente su Titano dovrebbe essere distrutto in 10-20 milioni di anni. Possibili fonti di questo gas potrebbero essere l'attività vulcanica che si verifica su Titano e la vita che esiste lì. La possibilità dell'esistenza della vita su Titano sembra essere confermata dalla diminuzione del contenuto di idrogeno nella parte inferiore della sua atmosfera. Secondo Christopher McKay, ciò è dovuto al fatto che viene consumato dagli organismi viventi.

Quasi 5 anni dopo la stesura di questo articolo, sono stati ottenuti nuovi dati che dimostrano in modo convincente l'esistenza della vita su Titano. Leggilo nelle notizie

Leggere anche il mio nuovo lavoro"La vita su Titano. Com'è lei?"

Invito tutti a discutere ulteriormente questo materiale nelle pagine