Титан — спутник Сатурна — Про космос

Размер и расстояние

Титан имеет радиус около 2575 км и почти на 50% шире Луны. Луна Сатурна находится на расстоянии около 1,2 млн км от Сатурна, который сам находится примерно в 1,4 млрд км от Солнца, или около 9,5 астрономических единиц (а.е.). Свет от Солнца достигает Титана примерно за 80 минут. Из-за расстояния солнечный свет на Сатурне и Титане примерно в 100 раз слабее, чем на Земле. Сила тяжести на нем составляет около 1/7 от земной. Масса Титана составляет 95% массы всех спутников Сатурна.

Размер, масса и орбита

Сравнение размеров Земли, Луны и Титана

Радиус 2576 км (0,404 Земли), а масса спутника Титана 1,345 х 1023 кг (0,0255 Земли). Среднее расстояние составляет 1 221 870 км. Но эксцентриситет 0,0288 и наклон плоскости орбиты 0,378 градуса заставили спутник приблизиться на 1 186 680 км и удалиться на 1 257 060 км. Выше изображение, сравнивающее размеры Титана, Земли и Луны.

Основные параметры спутника Титан

Информация об открытии

Дата открытия 25 марта 1655 г.

Первооткрыватели Христиан Гюйгенс

Характеристики орбиты

Большая полуось 1 221 870 км

Эксцентриситет 0,0288

Период обращения 15,945 дней

Наклонение 0,34854°

Спутник  Сатурна

Физические свойства 52 1 км 2 5 3 000 000 0 23 кг

Плотность 1,8798 г/см3

Альбедо 0 ,22

Титан находится на одной орбите 15 дней и 22 часа. Орбитальный и осевой период синхронны, поэтому он остается в гравитационном блоке (обращенном к планете одной стороной).

Формирование и состав спутников Сатурна

Прежде чем коснуться этой темы, следует отметить, что бывают правильные (так называемые луны) и неправильные. Их отличие заключается в том, что одни из них регулярно вращаются вокруг планеты по определенной орбите, а другие могут менять свой маршрут или даже удаляться, а затем вновь появляться.

Предполагается, что правильные луны возникли из околопланетных дисков, а неправильные — в результате попадания в мощное гравитационное поле планеты.

Кроме того, существует ряд других теорий, считающихся альтернативными. Одна из них гласит, что Титан, самый большой из спутников, возник в результате столкновения двух крупных астероидов, в результате которого образовались Титан и множество малых спутников. Эта теория тоже имеет право на жизнь, учитывая тот факт, что многие спутники рассматриваемой планеты имеют пересекающиеся орбиты.

Спутники Сатурна

Орбита и вращение спутника Титан

Радиус орбиты спутника Титана составляет 1 221 870 км и лежит за пределами колец Сатурна. Титану требуется 15 дней, 22 часа и 41 минута, чтобы совершить полный оборот вокруг Сатурна. Титан имеет синхронное вращение относительно своей планеты. Это означает, что периоды вращения вокруг своей оси и обращения вокруг Сатурна совпадают, и спутник всегда обращен к планете одной и той же стороной. Чтобы совершить один оборот вокруг Солнца, требуется около 29 лет.

Ось вращения Сатурна наклонена, как и земная, что дает начало временам года. Времена года на Титане намного длиннее, чем на Земле, и длятся более 7 лет.

Подболотные океаны

Но все же кое-что узнать можно, несмотря на болотистую поверхность и долгий путь. Так что в атмосфере Титана есть метан, и в основном на поверхности — на высоте он разрушается ультрафиолетовым излучением. Но если метан разрушается солнечным светом, через миллиарды лет это должно было давно закончиться. Это означает, что его питает какой-то источник, вероятно, под поверхностью.

На Титане есть горы высотой до 3,3 километров. Существует также криовулкан Патера Сотра с впечатляющим кратером и потоками застывшего материала, похожего на лаву на земной Этне. Все это указывает на то, что на спутнике Сатурна есть хоть и слабый, но криовулканизм — извержения, в которых роль лавы играет жидкая вода. А с водой можно и метан поднять.

Если такие извержения происходят, значит, под поверхностью Титана много жидкой воды. Подсчитано, что ниже верхних 30 километров водяного льда глубина глобального подледникового океана может достигать 200 километров. В атмосфере Титана так много азота, что ученые подозревают, что она поступает из океана, богатого аммиаком. При смешивании с водой аммиак может действовать как антифриз, так что остается жидким при многих десятках минус градусов.

Хотя аммиак обычно токсичен для жизни на суше в больших дозах, это вовсе не означает, что местный океан на самом деле будет необитаем. Как мы отмечали выше, метан постоянно поступает в атмосферу откуда-то снизу. Однако над океаном глубиной 200 и даже 60 километров метан подняться не может, потому что в этом случае давление на дне слишком высокое.

Метан тут же превратился бы в газогидраты типа тех, что есть на дне земных океанов. Такие соединения относительно стабильны. Метан из них не может быть источником атмосферного. Достаточно вероятным кандидатом на роль такого источника является жизнь.

Чем известен титан и какие миссии его ждут

Летом 2019 года НАСА объявило о планах изучения органического мира Титана. Это действие называется миссией «Стрекоза». План состоит в том, чтобы совершить несколько поездок на Титан, с целью изучения территорий вокруг небесного тела. После объявления представители научного сообщества пообещали отправить зонд в 2026 году с прибытием через год. Однако в сентябре 2020 года запуск был перенесен на 2027 год.

Частые вопросы

• Можно ли увидеть Титан невооруженным глазом с Земли?

Нет. А вот в бинокль 7х50 увидеть вполне можно, хотя и не так просто — яркость Титана около 9 м. Это небесное тело легко обнаружить в телескоп от 60 мм. В более мощных оптических приборах он виден довольно отчетливо на большом расстоянии от Сатурна. Например, в рефракторе Sky-Watcher 909 хорошо виден не только Титан, но и другие, более мелкие спутники Сатурна, которые окружают его, словно живой рой.

• Правда ли, что на Титане есть времена года?

На Титане, как и на Земле, 4 времени года. Но это не совсем сезоны. Каждый сезон длится 7 земных лет.

• Почему на Титане возможна жизнь?

В целом условия на Титане практически аналогичны земным в начале старта, за исключением экстремально низких температур. Подземный океан спутника богат углеводородами, и там постоянно происходят различные химические процессы с их участием, постоянно образуются новые молекулы довольно сложных органических веществ.

По мнению ученых, нельзя исключать зарождение простейшей жизни в таких условиях. Согласно исследованиям Кассини, у поверхности Титана практически нет ацетилена, как считалось ранее, а также куда-то исчезает водород. Объяснения этому пока нет, и это вполне может быть результатом присутствия определенных микроорганизмов.

Уникальный мир

Так что Титан, несмотря на минус 180 на поверхности, действительно выглядит местом, где возможна жизнь. Хотя это не очень распространенные условия, теоретически в них могут существовать даже бактерии из почвы. Остается вопрос: в чем причина его уникальности? Почему он так отличается от остальных спутников системы?

Возможно, на этот вопрос пока нет ответа. Часто говорят, что Титан приобрел азотную атмосферу из-за того, что когда-то был покрыт аммиаком, который под воздействием солнечного ультрафиолета распадается на водород и азот. Легкий водород «улетел», остался тяжелый азот. Объяснение таково: аммиак «на стадии сборки» был на всех телах системы, но азотной атмосферы почему-то больше ни у кого нет, только у Титана и Земли.

И даже понятно почему. Как только азот образует достаточно плотную оболочку, количество достигающего поверхности ультрафиолета резко падает. Нет ничего, что могло бы расщепить аммиак дальше. Если бы сейчас на Титане было плюс 26 и газов, необходимых для дыхания, можно было бы там загорать сколь угодно долго. Только не для загара: атмосфера почти непроницаема для ультрафиолета.

Если существование самой плотной из известных азотной атмосферы и дополняющего ее метана объясняется жизнью, то и здесь не все просто. У Юпитера есть еще более крупный спутник Ганимед. У него также есть океан подо льдом, хотя панцирь над ним толще. Он также предполагает следы аммиака, которым могут питаться живые существа.

Каменное ядро ​​и подледниковый океан большой глубины внутри Ганимеда также присутствуют. Вода плюс силикаты и здесь должен давать водород. Но следов сколько-нибудь значимой атмосферы — ни азота, ни метана — нет. Почему там ничего нет, а на Титане есть? Ну а пока этот спутник Сатурна по праву сохраняет звание самого загадочного тела в нашей системе.

Метановые озера

Спутник Сатурна Титан привлекает внимание своими углеводородными океанами, метановыми озерами и другими углеводородными соединениями. Многие из них известны вблизи полярных регионов. Один занимает площадь 15 000 км2 и глубину 7 м.

Но самый большой — Кракен на Северном полюсе. Площадь 400 000 км2, а глубина 160 м. Удалось даже заметить небольшие капиллярные волны высотой 1,5 см и скоростью 0,7 м/с.

Изображение полярного океана Титана (слева) и радиолокационное изображение моря Кракена (справа), сделанное Кассини

Есть еще Лигейское море, которое ближе к Северному полюсу. Площадь составляет 126 000 км2. Именно здесь в 2013 году НАСА впервые заметило загадочный объект — Волшебный остров. Позже он исчезнет, ​​а в 2014 году вновь появится в другой форме. Считается, что это сезонная особенность, создаваемая поднимающимися пузырями.

В основном озера сосредоточены вблизи полюсов, но подобные образования встречаются и на экваториальной линии. В целом анализ показывает, что озера покрывают лишь несколько процентов поверхности, и поэтому Титан гораздо суше, чем наша планета Земля.

Благодаря постоянному наблюдению за озером были замечены изменения в структуре острова

Формирование спутника Титан

Ученые не уверены в происхождении Титана. Приборы НАСА измерили изотопы азота-14 и азота-15 в атмосфере спутника. Приборы обнаружили, что соотношение изотопов азота на Титане больше всего похоже на то, что наблюдается в кометах из облака Оорта.

Это зона в Солнечной системе с сотнями миллиардов ледяных тел, вращающихся вокруг Солнца на расстоянии от 5 000 до 100 000 а.е от Солнца. Вопрос о том, был ли спутник Титан образован пылевым облаком, общим с Сатурном, или образовался отдельно, а затем был захвачен гравитацией планеты, до сих пор окончательно не решен. Последняя теория объясняет такое неравномерное распределение массы среди спутников

Структура спутника Титан

Внутренняя структура Титана до конца не известна, но модель, основанная на данных миссии Кассини-Хьюгенс, предполагает, что спутник Сатурна имеет пять основных слоев. Самый внутренний слой представляет собой ядро ​​породы (силикатное ядро) диаметром около 4000 км. Ядро окружает слой сильно сжатого льда — особого типа, называемого «Лед-6» (лед-VI), который возникает только при чрезвычайно высоком давлении.

Затем идет слой соленой воды, жидкой воды, поверх которой находится внешняя корка из водяного льда. Эта поверхность покрыта органическими молекулами. Поверхность окружена плотной атмосферой.

Замаскирован в нафталине

Самой большой проблемой и загадкой спутника является его внутренний состав. В таких телах должно быть много водяного льда. Он складывает поверхность Европы, Ганимеда и многих других крупных спутников Солнечной системы. Если бы Земля находилась на таком же расстоянии от Солнца, как и они, основная масса оболочки также была бы покрыта толстым слоем водяного льда. На спутниках планет-гигантов не так много солнца, и потому воды больше, чем земная «норма», и меньше твердых пород. В основном они состоят из каменного ядра.

Если водяного льда много, трудно избежать появления океана воды. На определенной глубине достаточно тепла от радиоактивного распада тяжелых элементов в ядре и образуется соленое и потенциально богатое органикой море — как, например, на Энцеладе.

Титан в десять раз больше Энцелада, а океаны там могут быть намного больше. Однако найти водяной лед на Титане и идентифицировать его уникальным способом оказалось не так просто. На поверхности много углеводородов — они образуют не только океаны, но и песчаные дюны, состоящие из нафталина. Такие «нафталиновые горки» охватывают значительную часть спутника и достигают сотен метров в высоту. Их ширина достигает километра, а длина — до многих километров.

В районе, где приземлился «Гюйгенс», поверхность слабо напоминала обычный глянцевый водяной лед. Он оказался намного темнее, чем ожидалось: видимо, разновидность углеводородного льда, смешанного с водяным льдом.

Недавняя работа показала, что зерна нафталина на Титане связаны между собой гораздо прочнее, чем это возможно на Земле. При периодической тряске, которую обеспечивает ветер, они электризуются и слипаются в глыбы, что придает дюнам значительную устойчивость. Так что ледяная поверхность надежно маскируется под песчаные дюны и болота, пропитанные этаном/пропаном. По-видимому, существуют отдельные участки размытого водяного льда, но пока они изучены лишь дистанционно.

Обитаемость

Титан воспринимается как пробиотическая среда со сложной органической химией и возможным подповерхностным океаном в жидком состоянии. Модели показывают, что добавление УФ-лучей в такую ​​среду может привести к образованию сложных молекул и веществ, таких как толины. А добавление энергии вызывает даже 5 нуклеотидных оснований.

Многие считают, что на спутнике достаточно органического вещества, чтобы активировать процесс химической эволюции, аналогичный земному. Для этого нужна вода, но жизнь может выжить в подземных океанах. То есть жизнь могла появиться на Титане, спутнике Сатурна.

Такие формы должны уметь выживать в экстремальных условиях. Все зависит от теплообмена между внутренним и верхним слоями. Не исключено наличие жизни в метановых озерах.

Для проверки гипотезы было создано несколько моделей. Атмосферный показывает, что в верхнем слое находится большое количество молекулярного водорода, который исчезает ближе к поверхности. Низкие уровни ацила также указывают на то, что организмы потребляют углеводороды.

В 2015 году ученые даже создали клеточную мембрану, способную работать в жидком метане в определенных лунных условиях. Но в NASA эти эксперименты считаются гипотезами и больше зависят от уровней ацилена и водорода.

Кроме того, эксперименты по-прежнему касались земных представлений о жизни, а на Титане все иначе. Спутник живет гораздо дальше от Солнца, а атмосфера лишена угарного газа, что не позволяет ему удерживать необходимое количество тепла.

Танк завяз в болоте

Как исследовать болотно-нафталиновый мир, пока не очень понятно. Никакой «титан-марсоход» туда никто не посылал и в ближайшее время не отправит. Титан находится в 1,3 миллиарда километров от Земли, а у НАСА до сих пор не хватает денег, чтобы слетать на Луну на 400 000 километров. А другие космические агентства вообще не могут отправить туда приличный планетоход.

Кроме того, для такой сложной поверхности очень сложно создать «луноход». Если она болотистая, колеса не подойдут и гусеницы могут забиться кашеобразной по консистенции почвой. Идеальный вариант — дрон на воздушном шаре и небольшой спускаемый аппарат, возможно, плавающий. Он мог двигаться по мелководному углеводородному морю, не рискуя застрять.

Однако интереснее всего было бы пробурить поверхность и узнать ее детальный состав. Увы, как мы уже писали, даже на твердой поверхности бурить планетоходами плохо. Специализированный стационарный аппарат типа «Луна-24» может погружаться на глубину до двух метров. Но мобильный вездеход с такой дрелью, скорее всего, будет тяжелым и сложным, что увеличит стоимость всей миссии.

Еще лучше было бы сбросить туда людей. К счастью, при плотной атмосфере они будут получать гораздо меньше ионизирующего излучения, чем житель Москвы, а для взлета и посадки с тела, где гравитация меньше, чем у Луны, много топлива не потребуется. К сожалению, лететь туда-обратно не менее 2,6 миллиарда километров в десятки раз дольше, чем до Марса. Это можно реализовать только на очень больших кораблях, где можно поставить радиационную защиту (это планирует сделать Илон Маск).

Или на космическом буксире с ядерной установкой (его хочет сделать Роскосмос), где скорость на дороге настолько велика, что защита вообще не нужна. Пока оба проекта крайне далеки от завершения, а полет на Титан небезопасен для астронавтов.

Поверхность спутника Титан

Поверхность Титана — одно из наиболее похожих на Землю мест в Солнечной системе, хотя и с гораздо более низкими температурами и с другим химическим составом. Здесь так холодно (-179º С), что водяной лед играет роль скалы. Титан может иметь вулканическую активность, но с жидкой водой вместо расплавленной породы. Поверхность Титана способна пропускать метан и этан, которые прорезают русла рек и наполняют большие озера жидким природным газом. Ни в одном другом мире Солнечной системы, кроме Земли, на поверхности нет такой жидкой активности.

На Титане есть горные хребты высотой более 1 км, долины, русла рек, стекающих с холмов. Заметна сильная эрозия горных вершин, потоки жидкого метана во время сезонных ливней могут образовывать пещеры в горных склонах. Встречаются горные хребты протяженностью около 150 км и высотой до 1,6 км. Самая высокая гора, известная в настоящее время, имеет высоту 3337 метров.

Ударных кратеров на Титане немного, вероятно, не более 50. Это следствие того, что они относительно быстро скрываются осадками. Поверхность Титана в умеренных широтах менее контрастна.

Большинство озер находится в северной полярной области, тогда как в южной их почти нет. Это можно объяснить сезонными изменениями — каждый из четырех сезонов на спутнике длится около 7 земных лет, за это время метан может высыхать в водоемах одного полушария и переноситься ветром в другое.

В районе Северного полюса обнаружено несколько гигантских озер. Одно из них достигает 1000 км в длину и больше Каспийского моря по площади, другое озеро занимает площадь около 100 000 м², что делает его больше любого другого озера на Земле.

Атмосфера — из отходов жизнедеятельности?

На Земле одноклеточные археи — это метаногены (не путать с бактериями), питающиеся водородом и углеродом. Водород почти неизбежен везде, где есть силикаты (каменное ядро ​​Титана) и вода (под ледяным океаном). При их взаимодействии происходит серпентинизация и выделение водорода. Побочным продуктом метаногенов, как нетрудно догадаться, является метан. Этот газ как при криовзрывах, так и просто по трещинам мог подниматься достаточно быстро.

Кроме того, даже на нашей планете есть две группы бактерий, которые при взаимодействии могут питаться аммиаком из океанов Титана подо льдом и производить азот. Первым из них является аэробное окисление аммиака. В этом случае две молекулы аммиака плюс три кислорода дают две молекулы диоксида азота, водорода и воды.

Другая группа — анаэробные бактерии, такие как Anammoxoglobus. О последнем часто не знают даже профессиональные биологи, не интересующиеся круговоротом азота. Они используют обычно токсичные аммиак и диоксид азота из предыдущей реакции. После головокружительных промежуточных реакций, в которых образуется даже сверхтоксичный гидразин (ракетное топливо), эти экзотические бактерии выделяют в качестве отходов чистый азот и воду.

Выше уже было отмечено: азота в атмосфере Титана безумное количество, а метана, хоть и постоянно расщепляется ультрафиолетовым излучением, не так уж и мало. Логических объяснений этому, основанных на известных фактах, практически нет. Гравитация Титана слабее, чем у Луны. Луна возникла из того же материала, что и Земля.

Однако у него уже давно нет заметной азотной атмосферы — из-за слабой гравитации он почти сразу улетел в космос. Других спутников с сколько-нибудь заметной атмосферой в Солнечной системе нет вообще. Титан в блестящей изоляции, и вряд ли это единственный случай. Что-то должно быть источником его азота и метана, и, пожалуй, единственный последовательный претендент на эту роль — жизнь.

Если в 200-километровом море и есть что-то живое, то значительная его часть должна быть у верхней границы водоема: не такой уж неумолимый напор. Это означает, что метан «производится» в верхних 30 километрах. Там давление еще умеренное, поэтому она не образует гидратов, а течет вверх по трещинам и пополняет атмосферу. Точно так же можно поглощать азот из бактерий, потребляющих аммиак.

Также понятно, почему азота в газовой оболочке спутника больше, чем метана. Аммиак в основном должен быть присущ недрам Титана. Он вообще типичен для основных соединений, из которых возникли тела Солнечной системы. Углерода там должно быть гораздо меньше, а без него метаногенам будет сложнее. На одну молекулу продуктов их жизнедеятельности (то есть метана) нужен один атом углерода.

Бактерии, питающиеся аммиаком, нуждаются в небольшом количестве углерода гораздо меньше. Следовательно, они должны обеспечивать основную часть гипотетической биомассы крупнейшего спутника Сатурна. Расчеты показывают, что даже при биопродуктивности, в три раза меньшей, чем у земных океанов, они могут выделять азота в количестве, достаточном для получения той концентрации этого газа, которая наблюдается в местной атмосфере.

Водный слой

Русла метановых рек на поверхности Титана (мозаика из трех изображений посадочного модуля Гюйгенс в момент спуска).

Самое любопытное в Титане — это возможное присутствие океана под поверхностью. В результате спутник стал одним из приоритетных объектов для будущих исследований, наряду со спутником Юпитера Европой, у которого также есть подповерхностный океан.

Если это действительно так, то оно полностью покрывает весь Титан. По подсчетам ученых, вода в море содержит около 10% аммиака, который действует как антифриз и снижает температуру замерзания воды, поэтому он там должен находиться в жидком виде.

Кроме того, вода может содержать некоторое количество различных солей, как и морская вода Земли.

Экспертное мнение Ольга Евгеньевна Ханова Космонавт, по образованию астрофизик По данным, собранным станцией «Кассини», подземный океан действительно должен существовать, но он находится на глубине около 100 км от поверхности. Есть догадки и расчеты, что в воде содержится большое количество солей натрия, калия и серы, и эта вода очень соленая.

На Титане есть несколько океанов. Площадь каждого превышает 100 000 квадратных километров. Внутри моря находится немало холмистых и гористых островов, некоторые из них крупнее островов Северной Земли и острова Врангеля.

Синий – озера и моря; красный — кратеры; фиолетовый – песчаные дюны; желтый – холмы; розовый – лабиринты; зеленовато-голубой — равнины.

В северных и южных полярных районах обнаружено более 400 озер различных размеров. Если площадь одних озер превышает 26 000 квадратных километров, и они составляют около 70% жидкой поверхности Титана, то другие очень малы. Одни озера дают начало рекам, другие выступают в роли устьев.

Вдоль экватора простирается большая площадь песчаных дюн, которые, как полагают, состоят из мелких частиц воды и гидрокарбонатного льда, вероятно, около 250 мкм в диаметре, и образовались под влиянием преобладающих ветров, дующих с запада.

Довольно распространенными элементами рельефа континентальных районов Титана являются линейные горные хребты и впадины протяженностью более 150 км и шириной более 30 км. Это огромные пространства, напоминающие сильно расчлененные плоскогорья и плато на Земле, вмещающие озера, равнины, долины рек различной конфигурации, протяженностью более 200 км, шириной до 5 км и глубиной до 200 м.

Атмосфера Титана с расстояния 435 000 км. «Вояджер-1», 1980 г

Читайте также: Невесомость: что это, почему возникает, как влияет на человека

Колонизация

Из всех спутников Титан кажется самой выгодной целью для колонии.

Художественная визуализация возможного флота, разработанного НАСА

На Титане есть большое количество элементов, необходимых для поддержания жизни: метан, азот, вода и аммиак. Они могут превращаться в кислород и даже создавать атмосферу. Давление в 1,5 раза выше земного, а плотная атмосфера гораздо лучше защищает от космических лучей. Конечно, он наполнен горючими веществами, но для взрыва требуется огромное количество кислорода.

Но есть и проблема. Гравитация хуже показателей на земной Луне, а значит, человеческому организму приходится бороться с атрофией мышц и разрушением костей.

С морозом в -179°С справиться непросто. Но спутник – лакомый кусочек для полярников. Высока вероятность встретить формы жизни, способные выжить в экстремальных условиях. Возможно, мы дойдем и до колонизации, ведь спутник станет отправной точкой для изучения более удаленных объектов и даже выхода из системы. Ниже представлена ​​карта Титана и качественные снимки из космоса в высоком разрешении.

Атмосфера спутника Титан

В нашей Солнечной системе насчитывается более 150 спутников, но Титан уникален тем, что он единственный с плотной атмосферой. На поверхности Титана атмосферное давление примерно на 60% больше, чем на Земле. Это такое же давление, которое ощущал бы человек, плавая на глубине около 15 метров. Поскольку спутник Титан менее массивен, чем Земля, его атмосфера простирается на высоту в 10 раз больше земной и составляет почти 600 километров.

Атмосфера Титана состоит в основном из азота (около 95%) и метана (около 5%) с небольшим количеством других смесей углерода. 

Некоторые из соединений, образующихся в результате деления и переработки метана и азота, создают своеобразный смог — густую дымку оранжевого цвета, из-за которой трудно увидеть поверхность из космоса. Некоторые тяжелые, богатые углеродом соединения оседают на поверхность, и эти углеводороды играют роль «песка» на обширных полях дюн Титана. Метан конденсируется в облака, которые иногда выплескиваются на поверхность во время метановых бурь.

Метан в атмосфере Титана — это то, что делает возможным сложный химический состав атмосферы. Поскольку солнечный свет постоянно разрушает метан в атмосфере Титана, какой-то источник должен пополнять его, иначе со временем он истощится. Ученые подозревают, что метан может попасть в атмосферу Титана через вулканы, которые выпускают холодную воду вместо расплавленной каменной лавы.

Самые крупные спутники

Орбита Сатурна богата крупными космическими телами. Шесть крупнейших спутников Сатурна входят в пятнадцать крупнейших космических тел (без учета планет) Солнечной системы.

Все крупнейшие спутники Сатурна имеют сходное происхождение и строение. Отличительной их чертой является гравитационное воздействие на кольца планеты. Ниже приведено описание самых крупных представителей гусеницы, а также некоторые их особенности.

Титан

Открывает список крупнейших спутников — Титан. Титан — второй по величине спутник Солнечной системы после спутника Юпитера Ганимеда.

Титан имеет мощную атмосферу, состоящую в основном из азота. Диаметр — около 5200 километров. Масса Титана впечатляет и является самой большой среди спутников Сатурна (95% массы спутников планеты принадлежит Титану). Примечательно, что во многом она похожа на Землю. Это единственное тело в Солнечной системе, кроме Земли, на котором доказано существование жидкости. Этот факт породил большое количество дискуссий в научном мире относительно существования микроорганизмов на Титане.

Температура на Титане около -170 — -180 градусов по Цельсию. Расстояние от Титана до Сатурна составляет 1 200 000 километров. Период обращения вокруг Сатурна составляет 16 дней.

Титан

Рея

Рея — второй по величине спутник Сатурна. На схеме спутников Сатурна Рея изображена как внешний спутник, то есть находящийся вне системы колец планеты.

Рея представляет собой ледяное тело с небольшими примесями горных пород, из-за чего его плотность невелика — 1,3 кг/см3. Атмосфера состоит в основном из двухатомного кислорода и углекислого газа. Поверхность Реи усеяна кратерами разного размера.

Одна категория кратеров не превышает в диаметре 20 км, а другая — 30 — 40 км, что свидетельствует о метеоритном происхождении.

Размеры спутников Сатурна

Япет

Япет — третий по величине спутник Сатурна. Прежде чем дать ему собственное имя, он имел обозначение Сатурн VIII. Имеет ряд функций:

1. Передняя часть Япета черная, а задняя белая. При этом тыльная часть по яркости является второй в Солнечной системе, уступая по этому показателю Европе, спутнику Юпитера.
2. Низкая плотность, что свидетельствует о наличии на нем жидкости в виде льда.
3. Один из двух спутников Сатурна, который находится под углом к ​​экватору планеты (15,47 градуса).
4. Вдоль поверхности проходит горный хребет, известный как «Стена Япета».

Диона

Еще один спутник — гигант.

Диона похожа на Рею по составу.

Поверхность образована льдом, а под поверхностью можно обнаружить океан или отдельные озера согласно предположениям, выдвинутым после недавнего получения информации от аппарата «Кассини.

Спутники Сатурна

Тефия

Тефия — спутник планеты Сатурн, по физическим характеристикам похож на Рею и Диону. Ее происхождение связывают с облаком газа и пыли, которое зависло вокруг планеты сразу после ее образования.

Поверхность Тефии, а также поверхности Реи и Дионы, которые ей напоминают, усеяна кратерами. В то же время кратеры на поверхности Тефии, а также на поверхности Реи и Дионы расположены, их происхождение сходно.

По поверхности Тефии проходит гигантский разлом, размеры которого составляют 2000 км в длину и 100 км в ширину.

Тетис

Энцелад

Шестой по величине спутник Сатурна. Диаметр около 500 километров. Поверхность Энцелада имеет наивысшую способность отражать солнечный свет, что, в свою очередь, указывает на состав ее поверхности. Плотность низкая из-за преобладания льда в составе спутника.

Отличительной особенностью Энцелада является ледяной вулканизм, который свидетельствует о наличии под поверхностью воды в жидком состоянии.

Энцелад

Мимас

Еще один из больших спутников Сатурна. Название дано в честь титана из греческой мифологии. При диаметре около 400 километров это самое маленькое космическое тело в Солнечной системе, имеющее округлую форму из-за собственной гравитации.

Мимас

Интересные факты о спутнике Сатурна Титане

Спутник Сатурна Титан регулярно испытывает метановые дожди. Периодически на поверхности извергаются криовулканы. Вместо обычной лавы из них выливается вода с добавлением углеводородов и доли аммиака. Один оборот вокруг планеты занимает около 16 дней, при этом спутник всегда находится по одну сторону от Сатурна.

Расстояние до Земли

Титан находится в 1,2 миллиарда километров от Земли. Зонд «Пионер-11» был запущен к обычной Луне в 1973 году. В 1979 году космический аппарат находился в 10 тысячах километров от планеты.

Времена года на Титане

Из-за вращения спутника по отношению к планете с той же стороны на сезонные колебания влияет смена времен года на самом Сатурне. Зимой происходит увеличение площади метановых озер на севере, угольная дымка становится менее выраженной, а на юге появляются скопления ледяных облаков.

Состав, поверхность и строение

Основным компонентом поверхности Титана является водяной лед со смесью органических пород. Спутник в основном плоский, но местами есть кратеры и криовулканы. Небесное тело имеет каменистое ядро ​​с высокой температурой. На это указывает наличие жидкости на поверхности.

Атмосфера Титана

Основными компонентами газовой оболочки являются азот, метан и этан. Последние образуют облака, синтезирующие жидкие и плотные осадки. Также присутствие метана вызывает реакции фотолиза, приводящие к образованию углеводородного загрязнения воздуха. Температура поверхности Титана составляет -170 градусов по Цельсию.

Температура	-179,5°С
Азот	98,4 %
Метан	1,6 %
Давление	146,7 кПа
Период обращения	15 945 дней

Дюны Титана

На изображениях Титана, полученных с зонда «Кассини», хорошо визуализируются затемнения. Когда-то ученые думали, что это океаны. После проведения радиолокационных исследований стало ясно, что рельеф, напоминающий кошачьи царапины, состоит из череды песчаных дюн. Это скопление углеводородной пыли, смешанной с ледяным песком.

Метановые озера

Наличие метановых озёр на поверхности спутника было подтверждено данными, полученными с аппаратов «Вояджер-1» и «Вояджер-2» водохранилища. Так в районе Северного полюса находится море Кракена протяженностью примерно 1000 километров. Это можно сравнить с Каспийским морем. Лигейское море даже имеет площадь более 100 квадратных километров, что превышает размер всех пресных озер на Земле.

Подповерхностный океан

Близость Сатурна к спутнику вызывает мощную приливную энергию, воздействующую на ядро ​​небесного тела. Этот факт стал основой для развития гипотезы океана под поверхностью. Считается, что в составе морской жидкости присутствует около 10 процентов аммиака. Химический элемент по свойствам похож на антифриз: понижает температуру замерзания воды. Ученые считают, что вода имеет высокую плотность и ярко выраженную соленость.

Жизнь на титане

Наличие подповерхностного океана и метановых озер позволяет предположить о возможном зарождении жизни на Титане в будущем. К сожалению, нахождение вне обитаемой астрономической зоны почти полностью исключает появление высокоорганизованных видов. Однако существование простейших потенциально вероятно. Это доказывает выброс водорода на поверхность, зафиксированный учеными НАСА.

Космический аппарат Dragonfly для изучения Титана

Dragonfly — это вертолет — эта конструкция была выбрана потому, что ученым важно, чтобы летательный аппарат был способен к вертикальному взлету и посадке. Он весит около 450 кг и очень похож на обычный дрон с восемью пропеллерами.

Считается, что Стрекоза будет исследовать регион Шангри-ла, пролетая до 8 километров. После этого аппарат двинется в сторону кратера Селк, ведь ученые считают, что когда-то там могла существовать жидкая вода. Ожидается, что Dragonfly сможет преодолеть расстояние в 175 километров и проработает примерно 2,5 года.

Стрекоза приземлилась на Титане на парашюте

Количество и наименование спутников Сатурна

Сколько спутников у Сатурна? На этой планете 62 естественных спутника. Однако прогресс не стоит на месте, и с использованием современных средств наблюдения за космосом новые спутники открывают каждые 5-10 лет год, учитывая, сколько спутников Сатурн уже открыл, впереди у этой планеты еще много сюрпризов.

Отличительной особенностью системы Сатурна является сходный состав спутников Сатурна.

Интересные луны включают Пандору и Гиперион. Первое предположительно представляет собой пористое тело изо льда, а второе — ледяное тело с внутренними пустотами. Гиперион имеет странную неправильную форму, образовавшуюся в результате столкновения с космическими объектами. Своеобразен Гиперион и в своем движении по орбите — он хаотичен.

Все спутники Сатурна вращаются в одном направлении. Единственным исключением является Фиби.

Фиби вращается в направлении, противоположном другим космическим телам на орбите Сатурна. Не меньший интерес представляют и другие спутники: Атлант, Мимас, Янус. Подробнее о них ниже.

Список спутников выглядит следующим образом:

• Титан;
• Рея;
• Мимас;
• Тетис;
• Диона;
• Энцелад;
• Япет;
• Гиперион;
• Янус;
• Фиби;
• Эпиметей;
• Елена;
• Калипсо;
• Телесто;
• Пандора;
• Кастрюля;
• И мир;
• Прометей;
• Иджирак;
• Пальяк;
• Атлас;
• Тарвос;
• Заболевания полости рта;
• Суттунг;
• Кивиок;
• Чиарнак;
• Повреждать;
• Эррипо;
• Альбиорикс;
• Полидевки;
• Эгир;
• Дафнис;
• Метон;
• Паллена;
• Когда мы;
• Держать;
• Гирокин;
• Наслаждались;
• Хати;
• Фарбаути;
• Фенрир;
• Находить;
• Заказ;
• Бергельмир;
• Тит;
• Таркек;
• Виноград;
• Эгеон;
• Ножницы для пряжи;
• Кари;
• Кислый;
• Анфа;
• Сколл;
• Бревна;
• 8 названных естественных спутников;
• мини луны.