For den kategori av entusiastiske forskere som er interessert i eksistensen av utenomjordiske verdener som er egnet for leting, er det velkjente uttrykket: "Er livet på Mars, er livet på Mars", opphørt å være relevant i dag. Det viste seg at det er verdener i solsystemet som er mye mer interessant i dette aspektet enn den røde planeten. Et levende eksempel på dette er Saturns største satellitt, Titan. Det viste seg at denne himmelske kroppen er veldig lik vår planet. Informasjonen som forskere har i dag tillater eksistensen av en vitenskapelig versjon at livet på Satans satellitt på Titan er et ganske faktum.
Hva er så interessant for earthlings Titan?
Etter at en mann i flere tiår forsøksfullt forsøkt å finne en verden i vårt solsystem som i det minste lignet på vår jord fra jorden, informerte Titan om håp i det vitenskapelige samfunn. Forskere har blitt interessert i denne himmelske kroppen, som begynte i 2005, da en automatisk Huygens-probe landet på overflaten av en av de største satellitter i solsystemet. I de neste 72 minuttene sendte romfartøyets fotografi og videokamera over et bilde av overflaten av dette objektet og andre videomaterialer om denne fjerne verden. Selv for en så begrenset tid som ble tildelt for instrumentell forskning av en fjern satellitt, kunne forskere oppnå en uttømmende mengde informasjon.
Landing på overflaten av Titan ble utført innenfor rammen av det internasjonale programmet "Cassini-Huygens", rettet mot studiet av Saturn og dets satellitter. Lansert i 1997, Cassini automatiske interplanetære stasjon er en generell utvikling av ESA og NASA for en detaljert studie av Saturn og det omkringliggende området på denne planeten. Etter 7 år med å fly over tvers av solsystemet, leverte stasjonen Huygens romprobe til Titan. Denne unike enheten er frukten av det felles arbeidet med eksperter fra NASA og det italienske romfartsselskapet, hvis lag hadde gitt store forhåpninger på dette flyet.
Resultatene som forskere oppnådde fra arbeidsstasjonen "Cassini" og fra styret til sonden "Huygens" viste seg å være uvurderlige. Til tross for det faktum at den fjerne satellitten dukket opp for jordens øyne som et stort stille isranse, forandret den etterfølgende detaljerte studien av objektets overflate oppfatningen av Titan. På fotografier som ble oppnådd ved hjelp av Huygens-proben, var det mulig å demontere satellittets overflate av Saturn, som i hovedsak besto av fast vannis og sedimentære lag av organisk natur, i minste detalj. Det viste seg at den tette og ugjennomtrengelige atmosfæren til en fjern satellitt har nesten samme sammensetning som den jordbaserte luftgassen.
I fremtiden kastet Titan-forskerne en annen seriøs bonus. For første gang i historien om utforskning og studier av utenomjordisk rom utenfor Jorden, ble det funnet væske materie av samme natur som var på planeten Jorden i de tidlige årene av eksistensen. Befrielsen av den himmelske kroppen kompletterer det store havet, mange innsjøer og hav. Alt dette gir grunn til å tro at vi har et himmellegeme som kan være en annen oase av livet i vårt solsystem. Studier av sammensetningen av atmosfæren og væskemediumet til Saturns satellitt avslørte tilstedeværelsen av essensielle stoffer for livets organismer. Det antas at under visse forhold i prosessen med å studere denne himmellegemet, kan levende organismer oppdages på Titan.
I den forbindelse blir den etterfølgende studien av Saturns største satellitt relevant. Det er stor sannsynlighet for at det sammen med Mars er Titan som kan bli det andre kosmiske hjemmet for menneskelig sivilisasjon.
Akademisk visning av Titan
Størrelsen på Titan tillater det å være med planeter av solsystemet. Denne himmellegemet har en diameter på 5152 km, som er større enn diameteren av kvikksølv (4879 km) og litt mindre enn Mars (6779 km). Massen av Titan er 1.3452 · 1023 kg, som er 45 ganger mindre enn planetens masse. På satellitten av Saturn er den andre i solsystemet, bak satellitten av Jupiter - Ganymede.
Til tross for sin imponerende størrelse og vekt har Titan en lav tetthet, kun 1,8798 g / cm³. Til sammenligning er tettheten til moderplaneten Saturn bare 687 k / m3. Forskere har identifisert et svakt gravitasjonsfelt fra en satellitt. Tiltrengningskraften på overflaten av Titan er 7 ganger svakere enn de jordiske parametrene, og akselerasjonen av tyngdekraften er den samme som på månen - 1,88 m / s2 mot 1,62 m / s2.
Et karakteristisk trekk er Titans plass i rommet. Saturns største satellitt roterer rundt sin mors planet i en elliptisk bane med en hastighet på 5,5 km / s, som ligger utenfor regionen av Saturns ringer. Den gjennomsnittlige avstanden fra Titan til overflaten av Saturn er 1, 222 millioner km. Hele systemet ligger i en avstand på 1 milliard 427 millioner km fra Solen, som er 9,5 ganger lengre enn avstanden mellom vår sentrale lysstyrke og Jorden.
Som vår satellitt, er "Saturnens Månen" alltid vendt til den på den ene siden. Dette skyldes synkroniseringen av satellittens rotasjon rundt sin egen akse med perioden av bane Titan rundt moderplaneten. En komplett revolusjon rundt Saturn, den største satellitten gir 15 jorddager. På grunn av det faktum at Saturn og dets satellitter har en ganske høy hellingsvinkel for rotasjonsaksen til ekliptikkets akse, er det årstider på overflaten av Titan. Hver 7,5 år på satellitten på Saturn, gir sommeren vei til en kald vinterperiode. Ifølge astronomiske observasjoner i dag på siden av Titan, som vender mot Saturn, er høsten. Snart vil satellitten forsvinne fra solens stråler bak moderplaneten, og titanhøsten vil bli erstattet av en lang og voldsom vinter.
Temperaturene på satellittoverflaten varierer i minus 140-180 grader Celsius. Dataene hentet fra styret i Huygens romprobe avslørte et nysgjerrig faktum. Forskjellen mellom polar og ekvatoriske temperaturer er bare 3 grader. Dette forklares av nærværet av en tett atmosfære som hindrer effekten av sollys på overflaten av Titan. Til tross for atmosfærens høye tetthet, på grunn av lave temperaturer, er det ingen væskeutfelling på Titan. Om vinteren dekker satellittets overflate snøen fra etan, vanndamppartikler og ammoniakk. Dette er bare en liten del av det vi vet om Titan. Interessante fakta om Saturns største satellitt relaterer seg til bokstavelig talt noen felt, fra astronomi, klimatologi og isbreologi, til mikrobiologi.
Titan i all sin herlighet
Inntil nylig var det meste av informasjonen om satellitten på Saturn basert på visuelle observasjoner hentet fra Voyager-romproben, som feide forbi 1980 med en avstand på 7000 km. Hubble-teleskopet løftet litt sløret om hemmeligholdelse om dette romobjektet. For å få en ide om satellittens overflate tillot ikke dens tette atmosfære, som i tetthet og tykkelse er dårligere enn den venusiske og jordiske luftgassen.
Oppdraget til den automatiske stasjonen Cassini i 2004 bidro til å fjerne tåken som regjerte over denne himmellegemet. I fire år var enheten i en bane av Saturn, som utførte konsekvent fotografering av sine satellitter og Titan også. Forskning fra Cassini-sonden ble utført ved hjelp av et kamera med infrarød filter og en spesiell radar. Bildene ble tatt fra forskjellige vinkler i en avstand på 900-2000 km fra satellittets overflate.
Kulminasjonen av studiet av Titan var landingen på overflaten av Huygens-sonden, oppkalt etter oppdageren av satellitten på Saturn. Enheten, som har gått inn i de tette lagene i atmosfæren av Titan, stammer ned i fallskjerm i 2,5 timer. I løpet av denne tiden studerte sondens utstyr sammensetningen av satellittens atmosfære, fotograferte overflaten fra en høyde på 150, 70, 30, 15 og 10 kilometer. Etter en lang nedstigning landte probesonden på overflaten av Titan, begravet 0,2-0,5 meter i skitten is. Etter landingen jobbet Huygens i litt over en time, og sendte en masse nyttig informasjon direkte til jorden via Cassini AMS direkte fra satellittoverflaten. Takket være fotografier tatt fra styret til Cassini AMS og Huygens-proben, produserte forskerlaget et kart over Titan. I tillegg har forskere nå detaljert informasjon om atmosfæren, data om overflateklima og terrengfunksjoner.
Satellitt atmosfære
I situasjonen med Titan, for første gang i prosessen med å studere og studere himmellegemene i solsystemet, hadde forskeren muligheten til å studere atmosfæren i detalj. Saturn satellitten har som forventet en tett og velutviklet atmosfære, som ikke bare på mange måter ligner jordens gass skall, men overgår også den i masse.
Tykkelsen av det atmosfæriske laget av Titan var 400 km. Hvert lag av atmosfæren har sin egen sammensetning og konsentrasjon. Gassammensetningen er som følger:
- 98,6% etterlater nitrogen N;
- 1,6% i atmosfæren er metan;
- en liten mengde etan, acetylenforbindelser, propan, karbondioksid og karbonmonoksid, helium og cyan.
Konsentrasjonen av metan i atmosfæren til satellitten, fra en høyde på 30 km, endres nedover. Som satellitten nærmer seg overflaten, mengder metan til 95%, mens konsentrasjonen av etan øker til 4-4,5%.
Et karakteristisk trekk ved luftgasslaget av satellitten Titan er dets anti-drivhuseffekt. Tilstedeværelsen av hydrokarbon organiske molekyler i den nedre atmosfæren nøytraliserer drivhuseffekten forårsaket av den store konsentrasjonen av metan. Som et resultat blir overflaten av en himmellegemet jevnt avkjølt på grunn av tilstedeværelsen av hydrokarboner. Disse samme prosessene og tyngdepunktet av Saturn, forårsaker sirkulasjonen av atmosfæren til Titan. Dette bildet bidrar til dannelsen av aktive klimatiske prosesser i Saturns satellitts atmosfære.
Det skal bemerkes at atmosfæren i satellitten hele tiden går ned i vekt. Dette skyldes fraværet av et kraftig magnetfelt i en himmellegeme som ikke klarer å holde luftgassen, som er under konstant innflytelse av solvind og gravitationskrefter av Saturn. Hittil er det atmosfæriske trykket på den satellitt-ringte giganten 1,5 atm. Dette påvirker alltid værforholdene, som varierer med konsentrasjonen av gasser i atmosfæren av Titan.
Hovedarbeidet med å skape vær på Titan utføres av tette skyer, som, i motsetning til de jordiske luftmassene, består av organiske forbindelser. Disse atmosfæriske formasjonene er kilden til nedbør på Saturns største satellitt. På grunn av lave temperaturer er atmosfæren i en himmellegeme tørr. Den største konsentrasjonen av skyighet er funnet i polarområdene. På grunn av de lave temperaturene er fuktigheten i atmosfæren ekstremt lav, slik at nedbør på Titan er metan iskrystaller og frost, som består av nitrogen, etan og ammoniakkforbindelser.
Overflaten av Titan og dens struktur
Saturns satellitt har ikke bare en interessant atmosfære. Overflaten er et ekstremt nysgjerrig objekt fra geologiens synspunkt. Under et tykt teppe av metan fant fotolinser og kameraer i Huygens-romproben hele kontinenter, skilt av mange innsjøer og hav. Som på jorden er det rikelig med steinete og fjellrike formasjoner på kontinentene, det er dype sprekker og deprimeringer. De erstattes av store slett og daler. I ekvatorialdelen av den himmelske kroppen danner partikler av hydrokarbonat og vannis et stort område med sanddyner. Det antas at Huygens romprobe har landet i en av disse sanddynene.
Full likhet med den levende planet legger tilstedeværelsen av en flytende struktur. På Titan har elver som har kilder, svingete kanaler og deltager - de stedene der elvene flyter i havbassenger - blitt oppdaget. Ifølge dataene fra fotografiene har noen Titan-elver en kanallengde på mer enn 1000 km. Nesten all den flytende massen av Titan er konsentrert i marine bassenger og innsjøer, som opptar et imponerende område - opptil 30-40% av alle overflatearealer av denne himmellegemet.
Bevis for tilstedeværelsen av store klynger av flytende medium på overflaten av satellitten var et stort lyspunkt, som i lang tid forvirret astronomer. Deretter ble det bevist at det lyse området på Titan er et stort basseng med flytende hydrokarboner, kalt Krakenhavet. Etter område er dette imaginære reservoaret større enn den største innsjøen på jorden - Kaspiasjøen. Et annet like interessant objekt er Liègehavet - det største naturreservatet for flytende metan og etan.
Nøyaktig informasjon om sammensetningen av det flytende mediumet til hav og vann i Titan ble oppnådd takket være AMC "Casssini" arbeidet. Ved bruk av data fra fotografier og datasimuleringer ble sammensetningen av væsken på Titan bestemt under terrestriske forhold:
- etan er 76-80%;
- propan i hav og innsjøer av Titan 6-7%;
- metan står for 5-10%.
I tillegg til de grunnleggende elementene som er representert som frosne gasser, er hydrogencyanid, butan, buten og acetylen til stede i væsken. Hovedansamlingen av vann på Titan har en litt annen natur enn jordens form. På overflaten av satellitten ble det funnet store mengder overopphetede isavsetninger bestående av vann og ammoniakk. Det antas at under overflaten kan være store naturlige reservoarer fylt med flytende vann med ammoniakk oppløst i den. I dette aspektet er den interne strukturen til satellitten også interessant.
I dag er det forskjellige versjoner av Titans interne struktur. Som det er tilfelle med alle jordbaserte planeter, har den en solid kjerne, ikke jernnikkel, som på de første fire planetene i solsystemet, men en stein. Diameteren er ca. 3400-3500 km. Neste kommer den morsomme delen. I motsetning til jorden, hvor mantelen begynner etter kjernen, på Titan er dette rommet fylt med tette trykklag med vannis og metanhydrat. Det er sannsynligvis et væskelag mellom de enkelte lagene. Til tross for sin kulde og steinete natur er satellitten i den aktive fasen, og tektoniske prosesser blir observert på den. Dette forenkles av tidevannskrefter som er forårsaket av Saturns gigantiske tyngdekraft.
Mulig fremtid for Titan
Dømmer etter dataene fra studier gjennomført i det siste tiåret, handler menneskeheten om et unikt objekt av solsystemet. Det viste seg at Titan er den eneste himmelske kroppen, i tillegg til Jorden, som er preget av alle tre typer aktivitet. På Saturn satellitten er det spor av konstant geologisk aktivitet, som er en bekreftelse på hans levende tektoniske aktivitet.
Naturen på overflaten av Titan er også av stor interesse. Dens struktur, sammensetning og lettelse taler for det faktum at overflaten av Saturn satellitten er i konstant bevegelse. Her, som på jorden, under påvirkning av vind og nedbør, observeres jorderosjon, forvitring av bergarter og sedimentering oppstår.
Sammensetningen av atmosfæren i satellitten og sirkulasjonsprosessene som forekommer i den, dannet klimaet på Titan. Alle disse tegnene taler for det faktum at livet kan eksistere på Titan under visse forhold. Det vil selvsagt være en annen form for liv fra jordiske organismer, men dens eksistens vil bli en kolossal funn for menneskeheten.
