Za kategorijo navdušenih znanstvenikov, ki jih zanima obstoj nezemeljskih svetov, ki so primerni za raziskovanje, je danes znana fraza: "Ali obstaja življenje na Marsu, ali je življenje na Marsu". Izkazalo se je, da v sončnem sistemu obstajajo svetovi, ki so v tem pogledu veliko bolj zanimivi kot Rdeči planet. Najlepši primer tega je Saturnov največji satelit Titan. Izkazalo se je, da je to nebeško telo zelo podobno našem planetu. Informacije, ki jih danes imajo znanstveniki, omogočajo obstoj znanstvene verzije, da je življenje na satanskem satelitu na Titanu resnično dejstvo.
Kaj je tako zanimivo za prebivalce Titana?
Po desetletjih, ko je človek neuspešno poskušal najti svet v našem sončnem sistemu, ki je vsaj od daleč spominjal na našo zemljo, so informacije o Titanu navdihnile znanstveno skupnost. Znanstveniki so se začeli zanimati za to nebesno telo, ki se je začelo leta 2005, ko je avtomatska sonda Huygens pristala na površini enega največjih satelitov sončnega sistema. Naslednjih 72 minut so na krovu foto in video kamere vesoljskega plovila na Zemljo poslali fotografijo površine tega predmeta in druge video materiale o tem oddaljenem svetu. Tudi za tako omejen čas, ki je bil dodeljen za instrumentalno raziskovanje oddaljenega satelita, so lahko znanstveniki pridobili izčrpno količino informacij.
Pristanek na površini Titana je bil izveden v okviru mednarodnega programa "Cassini-Huygens", ki je bil namenjen proučevanju Saturna in njegovih satelitov. Avtomatska medplanetna postaja Cassini, ki se je začela leta 1997, je splošni razvoj ESA in NASA za podrobno študijo Saturna in okolice tega planeta. Po sedmih letih letenja skozi prostore solarnega sistema je postaja dostavila prostorsko sondo Huygens na Titan. Ta edinstvena naprava je plod skupnega dela strokovnjakov iz NASA-e in italijanske vesoljske agencije, katere ekipa je na ta polet zelo veliko upala.
Izsledki, ki so jih znanstveniki pridobili iz delovne postaje "Cassini" in iz odbora sonde "Huygens", so se izkazali za neprecenljive. Kljub dejstvu, da se je oddaljeni satelit pojavil pred očmi zemeljcev kot ogromno tiho kraljestvo ledu, je kasnejša podrobna študija površine predmeta spremenila dojemanje Titana. Na fotografijah, pridobljenih s sondo Huygens, je bilo mogoče razčleniti površino saturskega satelita, ki je večinoma sestavljen iz trdnega vodnega ledu in sedimentnih plasti organske narave. Izkazalo se je, da ima gosta in neprepustna atmosfera oddaljenega satelita skoraj enako sestavo kot zemeljski zračni plin.
V prihodnosti so Titanovi znanstveniki vrgli še en resen bonus. Prvič v zgodovini raziskovanja in študija zunajzemeljskega prostora zunaj Zemlje je bila najdena tekoča snov iste narave, ki je bila na planetu Zemlji v prvih letih svojega obstoja. Relief nebesnega telesa dopolnjuje velik ocean, številna jezera in morja. Vse to daje razlog, da verjamemo, da imamo opravka z nebesnim telesom, ki je lahko še ena oaza življenja v našem sončnem sistemu. Študije o sestavi atmosfere in tekočega medija saturnskega saturja so pokazale prisotnost bistvenih snovi za življenje organizmov. Domneva se, da se pod določenimi pogoji v procesu proučevanja tega nebesnega telesa na Titanu lahko odkrijejo živi organizmi.
V zvezi s tem je pomembna nadaljnja študija o največjem saturnu saturnu. Obstaja velika verjetnost, da bi skupaj z Marsom Titan lahko postal drugi kozmični dom človeške civilizacije.
Akademski pogled na Titan
Velikost Titana omogoča, da je z planeti sončnega sistema. To nebesno telo ima premer 5152 km, kar je večje od premera Merkurja (4879 km) in nekoliko manj od Marsa (6779 km). Masa Titana je 1.3452 · 1023 kg, kar je 45-krat manj kot masa našega planeta. Na masi saturskega satelita je drugi v sončnem sistemu, za satelitom Jupitra - Ganimeda.
Kljub impresivni velikosti in teži ima Titan nizko gostoto, le 1,8798 g / cm3. Za primerjavo, gostota matičnega planeta Saturn je le 687 k / m3. Znanstveniki so odkrili šibko gravitacijsko polje s satelita. Sila privlačnosti na površini Titana je 7-krat šibkejša od zemeljskih parametrov, pospešek gravitacije pa je enak kot na Luni - 1,88 m / s2 v primerjavi z 1,62 m / s2.
Značilnost je položaj Titana v prostoru. Največji satelit Saturn se vrti okoli matičnega planeta v eliptični orbiti s hitrostjo 5,5 km / s, ki je zunaj območja Saturnovih obročev. Povprečna razdalja od Titana do površine Saturna je 1 222 milijonov km. Celoten sistem se nahaja na razdalji 1 milijarde 427 milijonov km od Sonca, kar je 9,5-krat dlje od razdalje med našo centralno svetilko in Zemljo.
Kot naš satelit, je "Saturnova luna" vedno obrnjena na eno stran. To je posledica sinhronizacije rotacije satelita okoli lastne osi z obdobjem Titanovega potovanja okoli matičnega planeta. Popolna revolucija okoli Saturna, njenega največjega satelita, omogoča 15 dni na Zemlji. Zaradi dejstva, da imajo Saturn in njegovi sateliti dokaj visok naklon osi vrtenja do osi ekliptike, so na površini Titana sezona. Vsakih 7,5 let Zemlje na saturnskem satelitu poleti popušča v hladno zimsko obdobje. Po astronomskih opazovanjih je danes na strani Titana, ki gleda na Saturn, jesen. Kmalu bo satelit izginil iz sončnih žarkov za matičnim planetom, titansko jesen pa bo zamenjala dolga in ostra zima.
Temperature na površini satelita se spreminjajo v minus 140-180 stopinj Celzija. Podatki, pridobljeni s plošče vesoljske sonde Huygens, so pokazali radovednost. Razlika med polarnimi in ekvatorialnimi temperaturami je le 3 stopinje. To pojasnjuje prisotnost gostega ozračja, ki preprečuje učinke sončne svetlobe na površino Titana. Kljub visoki gostoti atmosfere zaradi nizkih temperatur na Titanu ni padavin. Pozimi površina satelita pokriva sneg iz etana, delcev vodne pare in amoniaka. To je le majhen del tega, kar vemo o Titanu. Zanimiva dejstva o največjem saturnskem satelitu se nanašajo na dobesedno vsako področje, od astronomije, klimatologije in glaciologije do mikrobiologije.
Titan v vsem svojem sijaju
Do nedavnega je večina informacij o saturnskem satelitu temeljila na vizualnih opazovanjih, pridobljenih s sondo Voyager, ki je potekala v letu 1980 na razdalji 7000 km. Hubblov teleskop je nekoliko dvignil tančico tajnosti o tem vesoljskem predmetu. Da bi dobili idejo o površini satelita, ni dovoljena njegova gosta atmosfera, ki je v gostoti in debelini slabša le za Venero in zemeljski plinski zrak.
Poslanstvo avtomatske postaje Cassini leta 2004 je pomagalo odstraniti meglo, ki je vladala nad tem nebesnim telesom. Štiri leta je bila naprava v Saturnovi orbiti, ki je dosledno fotografirala njegove satelite in Titan. Raziskavo iz Cassini sonde smo izvedli s pomočjo kamere z infrardečim filtrom in posebnim radarjem. Fotografije so bile posnete iz različnih zornih kotov na razdalji 900-2000 km od površine satelita.
Vrhunec študije Titana je bila pristanek na površini sonde Huygens, poimenovana po odkritelju saturnskega satelita. Naprava, ki je vstopila v gosto plasti atmosfere Titana, se je spustila s padalom 2,5 ure. V tem času je oprema sonde preučevala sestavo atmosfere satelita, fotografirala njegovo površino z višine 150, 70, 30, 15 in 10 kilometrov. Po dolgem spustu je vesoljska sonda pristala na površini Titana, pokopana z 0,2–0,5 metra v umazanem ledu. Po pristanku so Huygensi delali nekaj več kot eno uro in so preko Cassinijevega AMS oddajali maso koristnih informacij neposredno na Zemljo. Zahvaljujoč fotografijam, ki so bile posnete s plošče Cassini AMS in sondo Huygens, je skupina raziskovalcev izdelala zemljevid Titana. Poleg tega so znanstveniki zdaj imeli podrobne informacije o svojem vzdušju, podatke o podnebnih razmerah in značilnosti terena.
Satelitsko ozračje
V razmerah z Titanom je znanstvenik prvič v procesu proučevanja in proučevanja nebesnih teles sončnega sistema imel priložnost podrobno preučiti ozračje. Saturn ima satelit, kot je bilo pričakovano, gosto in dobro razvito atmosfero, ki ne le v mnogih pogledih spominja na plinsko lupino Zemlje, ampak jo tudi presega v masi.
Debelina atmosferske plasti Titana je bila 400 km. Vsaka plast ozračja ima svojo sestavo in koncentracijo. Sestava plina je naslednja:
- 98,6% pušča dušik N;
- 1,6% v atmosferi je metan;
- majhna količina etana, acetilenskih spojin, propan, ogljikov dioksid in ogljikov monoksid, helij in cian.
Koncentracija metana v atmosferi satelita, ki se začne z višino 30 km, se spreminja navzdol. Ko se satelit približuje površini, se količina metana zmanjša na 95%, koncentracija etana pa se poveča na 4–4,5%.
Značilnost plasti zraka in plina satelitskega Titana je njegov učinek proti toplogrednim plinom. Prisotnost organskih molekul ogljikovodikov v nižjem ozračju nevtralizira učinek tople grede, ki jo povzroča velika koncentracija metana. Zaradi tega se površina nebesnega telesa zaradi prisotnosti ogljikovodikov enakomerno ohladi. Ti isti procesi in gravitacijsko polje Saturna povzročajo kroženje atmosfere Titana. Ta slika prispeva k oblikovanju aktivnih klimatskih procesov v atmosferi saturnskega satelita.
Treba je opozoriti, da je ozračje satelita stalno izgublja težo. Razlog za to je odsotnost močnega magnetnega polja v nebesnem telesu, ki ne more obdržati zračnega plina, ki je pod stalnim vplivom sončnega vetra in gravitacijskih sil Saturna. Do danes je atmosferski pritisk na velikanskega satelitskega obroča 1,5 atm. To vedno vpliva na vremenske razmere, ki se spreminjajo glede na koncentracijo plinov v atmosferi Titana.
Glavno delo pri ustvarjanju vremena na Titanu opravljajo gosti oblaki, ki so, za razliko od kopenskih zračnih mas, sestavljeni iz organskih spojin. Te atmosferske formacije so vir padavin na največjem saturnskem satelitu. Zaradi nizkih temperatur je ozračje nebesnega telesa suho. Največjo koncentracijo oblačnosti najdemo v polarnih regijah. Zaradi nizkih temperatur je vlažnost v ozračju izjemno nizka, zato so padavine na Titanu ledeni kristali metana in zmrzali, sestavljeni iz dušika, etana in amoniaka.
Površina Titana in njegova struktura
Saturnov satelit nima le zanimive atmosfere. Njena površina je iz geološkega vidika izredno radovedna. Pod debelo metansko odejo so foto leče in kamere prostorske sonde Huygensa odkrili cele celine, ločene s številnimi jezeri in morji. Kot na Zemlji je na celinah veliko kamnitih in gorskih formacij, globoke razpoke in depresije. Nadomeščajo jih velike ravnice in doline. V ekvatorialnem delu nebesnega telesa delci hidrokarbonatnega in vodnega ledu tvorijo veliko območje sipin. Domneva se, da je prostorska sonda Huygens pristala v eni od teh sipin.
Popolna podobnost z živim planetom dodaja prisotnost tekoče strukture. Na Titanu so odkrili reke z viri, vijugastimi kanali in deltami - kraji, kjer se reke izlivajo v morske bazene. Po podatkih iz fotografij so nekatere reke Titan dolžine več kot 1000 km. Skoraj vse tekoče mase Titan je koncentriran v morskih bazenih in jezerih, ki zasedajo impresivno območje - do 30-40% vseh površin tega nebesnega telesa.
Dokaz o prisotnosti velikih grozdov tekočega medija na površini satelita je bila velika svetla točka, ki je dolgo časa zmedla astronome. Kasneje je bilo dokazano, da je svetlo območje na Titanu velik bazen tekočih ogljikovodikov, ki se imenuje morje Kraken. Po območju je ta imaginarni rezervoar večji kot največje jezero na Zemlji - Kaspijsko morje. Drug enako zanimiv predmet je Liegeijev morje - največji naravni rezervoar za tekoči metan in etan.
Natančne informacije o sestavi tekočega medija morij in jezer Titana so pridobili zahvaljujoč delu AMC "Casssini". S pomočjo podatkov fotografij in računalniških simulacij je bila sestava tekočine na Titanu določena v zemeljskih pogojih:
- etan je 76-80%;
- propan v morjih in jezerih Titana 6-7%;
- metan predstavlja 5-10%.
Poleg osnovnih elementov, ki so predstavljeni kot zamrznjeni plini, so v tekočini prisotni vodikov cianid, butan, buten in acetilen. Glavna akumulacija vode na Titanu je nekoliko drugačna od Zemljine oblike. Na površini satelita so bile odkrite ogromne količine pregretih ledenih usedlin, ki jih sestavljajo voda in amonijak. Predpostavlja se, da so pod površjem lahko veliki naravni rezervoarji, napolnjeni s tekočo vodo z raztopljenim amoniakom. V tem pogledu je zanimiva tudi notranja struktura satelita.
Danes obstajajo različne različice notranje strukture Titana. Kot pri vseh zemeljskih planetih, ima trdno jedro, ne železov nikelj, kot na prvih štirih planetih sončnega sistema, ampak kamen. Njegov premer je približno 3400-3500 km. Sledi zabaven del. Za razliko od Zemlje, kjer se plašč začne po jedru, se na Titanu ta prostor napolni z gosto stisnjenimi plastmi vodnega ledu in metan hidrata. Med posameznimi plastmi je verjetno tekoča plast. Kljub svoji hladnosti in kamniti naravi pa je satelit v aktivni fazi in na njem so opazni tektonski procesi. To omogočajo plimske sile, ki jih povzroča Saturnova ogromna teža.
Možna prihodnost Titana
Sodeč po podatkih študij, opravljenih v zadnjem desetletju, se človeštvo ukvarja z edinstvenim objektom sončnega sistema. Izkazalo se je, da je Titan edino nebesno telo poleg Zemlje, za katerega so značilne vse tri vrste aktivnosti. Na saturnskem satelitu so sledi konstantne geološke aktivnosti, ki potrjuje njegovo živo tektonsko aktivnost.
Zanimiva je tudi narava Titanove površine. Njegova struktura, sestava in relief kažejo na to, da je površina saturnskega satelita v stalnem gibanju. Tu, podobno kot na Zemlji, pod vplivom vetrov in padavin opazimo erozijo tal, nastanejo preperevanje kamnin in sedimentacija.
Sestava ozračja satelita in procesi kroženja, ki se pojavljajo v njem, so tvorili podnebje na Titanu. Vsi ti znaki govorijo v prid dejstvu, da lahko življenje na Titanu obstaja pod določenimi pogoji. Seveda bo to drugačna oblika življenja od zemeljskih organizmov, toda njen obstoj bo za človeštvo postal ogromno odkritje.
