Спутник Сатурна Титан – самый интересный на сегодняшний день объект в Солнечной системе. Поверхность титана фото
Пять неожиданных открытий «Гюйгенса» (5 фото)
Космический аппарат «Гюйгенс» — зонд, созданный Европейским космическим агентством и названный в честь голландского астронома XVII века Христиана Гюйгенса, — 14 января 2005 года опустился на поверхность Титана, крупнейшего спутника Сатурна.
Парашютный спуск в атмосфере занял 2 часа 28 минут и завершился первой в истории мягкой посадкой, совершенной во внешней Солнечной системе. Во время спуска «Гюйгенс» измерял температуру, плотность, химический и изотопный состав и другие параметры атмосферы спутника. Мы решили рассказать о пяти неожиданных открытиях «Гюйгенса».
Атмосфера Титана
Потенциально обитаемый спутник Сатурна Титан обладает толстой азотной атмосферой, которая долгое время не позволяла увидеть поверхность. Нижние слои атмосферы Титана, как и на Земле, делятся на тропосферу и стратосферу. В тропосфере температура с высотой падает.
До высоты 50 км простирается обширная тропопауза, где температура остается практически постоянной. А затем температура начинает расти. Такие инверсии температуры препятствуют развитию вертикальных движений воздуха. Они обычно возникают из-за совместного действия двух факторов — подогрева воздуха снизу от поверхности и подогрева сверху благодаря поглощению солнечного излучения. На Титане температура уверенно растет, по крайней мере, до 150 км.
Однако на высотах более 500 км «Гюйгенс» неожиданно обнаружил целую серию температурных инверсий, каждая из которых определяет отдельный слой атмосферы. Их происхождение пока остается неясным. Атмосферу Титана, как и земную, составляет азот. Второй по значимости газ — метан. Его можно сравнить с водяным паром в земной атмосфере. Кроме того, в атмосфере Титана были обнаружены сложные органические соединения, образующиеся при распаде метана под действием солнечного ультрафиолетового излучения. Это дает специалистам основание сравнивать атмосферу самого крупного спутника Сатурна с первичной атмосферой Земли.
Предположительно, у самой поверхности Титана наблюдается сильная турбулентность атмосферы: зонд неожиданно сильно раскачался перед самой посадкой. Однако точно подтвердить это пока невозможно.
Поверхность Титана
Данные зонда позволили определить характер поверхности Титана. Она оказалась не твердой и не слишком мягкой: это не лед, но и не толстый слой осевшего аэрозоля. По механическим свойствам поверхность напоминает мягкую глину, слегка утрамбованный снег или песок, покрытый тонкой пленкой углеводородного вещества толщиной до нескольких сантиметров.
Последние 90 м полета «Гюйгенса» показали, что поверхность относительно ровная, но не совершенно гладкая. После посадки аппарат зарегистрировал признаки испарения метана. Это говорит о том, что почва могла быть пропитана метаном. Например, это могло оказаться побережье метанового моря или реки. Кроме того, аппарат обнаружил асимметрию северного и южного полушарий Титана. В северном полушарии площадь жидких поверхностей на 20% больше, чем в южном полушарии. Это может быть связано либо с топографической асимметрией, либо с сезонными изменениями на Титане.
Погода на Титане
Интерпретация данных с зонда «Гюйгенс» рассказала и о погоде на Титане: климат планеты схож с земным климатом в доисторическую эпоху. На планете бывают сильные бури. Когда концентрация метана в средних слоях атмосферы достигает 80%, начинают образовываться восходящие потоки со скоростью около 70 км в час. В результате этого процесса в атмосфере спутника возникает густая облачность. Уровень осадков на Титане может доходить до трех центнеров на квадратный метр поверхности в час, а дождевые капли из сжиженных углеводородов достигают размера до одного см.
Космический зонд позволил исследовать и титановые облака: их верхняя часть состоит из метанового льда, а нижняя — из жидких метана и азота. Температура на планете составляет 179 градусов ниже нуля, и практически постоянно стелется метановый туман.
Водоемы Титана
Метановые осадки питают многочисленные ручьи, озера и источники, обнаруженные на снимках, сделанных «Гюйгенсом» на Титане. Водоемы, заполненные метаном, расположены в северных широтах планеты. В настоящий момент, это первый случай обнаружения водоемов вне Земли. Их размеры разнятся от километра до сотен километров.
Один из них, получивший неофициальное название «море Кракена», превосходит в размерах Каспийское море. Снимки показывают, что поверхность «суши» прорезана многочисленными извилистыми каналами, а на некоторых изображениях видны даже следы выхода рек из берегов, следы «наводнений». Кроме того, низкочастотные радиосигналы, зарегистрированные «Гюйгенсом», могут свидетельствовать о наличии на крупнейшем спутнике Сатурна подземного океана, состоящего из жидкой воды.
Море Кракена.
Жизнь на Титане
Благодаря наличию атмосферы вопрос о возможности жизни на Титане в настоящее время остается открытым. Титан во многом подобен ранней Земле 4,6 млрд лет назад, поэтому нельзя исключить того, что на планете имеется немало предпосылок для возникновения жизни. Под действием света метан превращается в этан, ацетилен, этилен, в соединении с азотом — в соли цианистой кислоты, которые являются кирпичиками для аминокислот. Анализ данных, полученных с помощью «Гюйгенса», позволяет строить гипотезы о наличии примитивных видов биологической жизни на Титане.
Согласно им, «жизненные формы дышат атмосферой этой крупнейшей луны Сатурна и потребляют находящиеся на поверхности Титана химические соединения, получая тем самым необходимую энергию». Однако, как подчеркивают ученые, данные о динамике водорода и ацетилена в атмосфере Титана являются лишь признаками существования жизни, а не ее подтверждением.
Читайте также:
planetologia.ru
Спутник Сатурна Титан (7 фото)
Титан - самый большой спутник Сатурна (диаметр - 5150 км) и единственный спутник солнечной системы с плотной атмосферой, через которую невозможно наблюдать поверхность этого спутника. Давление у поверхности примерно в 1,6 раза превышает давление земной атмосферы. Температура - минус 170-180°C. Титан больше планеты Меркурий, хотя и уступает ему по массе. Сила тяжести на нем составляет приблизительно одну седьмую земной.
Основные сведения об этом загадочном спутнике были получены совсем недавно при помощи аппарата Huygens, который вошел в плотную атмосферу Титана и сел на его поверхность в 2005 году.
Строение
Титан имеет состав примерно такой же, как и большинство спутников планет-гигантов - примерно половина льда и столько же горных пород. Вероятно ядро каменное диаметром 3400 км, поверх которого образовано несколько слоев льда различной степени кристаллизации. Половина массы скальных пород содержат калий. Предполагается, что на поверхности могут быть метановые ключи, в которых берут свое начало метановые реки. Ученые предполагают, что запасы метана на поверхности Титана должны постоянно возобновляться из какого-то неизвестного источника внутри спутника Сатурна, т.е. метан постоянно разрушается в результате фотохимических процессов в верхних слоях атмосферы. Т.о. его нынешнее количество исчезнет через 20 млн. лет. Если метан, что наблюдается сегодня, является только остатком гораздо большего количества этого газа, который к настоящему времени почти исчез, отношение изотопов углерода в молекулах Ch5 должно быть близким к тому, что измеряется для азота и кислорода (на Земле). Поскольку это не наблюдается, метан должен постоянно возобновляться. Одним из источников метана может быть вулканическая активность.
Атмосфера
Как уже было сказано, Титан имеет плотную атмосферу, толщиной в несколько сот километров. На 95% состоит из азота. Таким образом, Титан и Земля - единственные тела в Солнечной системе, обладающие плотной атмосферой с преимущественным содержанием азота. Остальные 5% преимущественно приходятся на метан, имеются также следы этана, диацетилена, метилацетилена, цианоацетилена, ацетилена, пропана, углекислого газа, угарного газа, цианогена, гелия.
На Титане метан должен выполнять ту же функцию, что и вода на земле, и проходить круговорот - осадки, сбор на поверхности, испарение, конденсация, осадки.
В верхних слоях атмосферы под воздействием ультрафиолетового солнечного излучения метан и азот разлагаются и образуют сложные углеводородные соединения. Некоторые из них по данным масс-спектрометра Кассини содержат не менее 7 атомов углерода. А среди соединений азота идентифицированы нитрилы - своего рода предшественники аминокислот.
При спуске зонд Гюйгенс обнаружил ветер на высотах от 9,6 до 19,2 километров. Скорость ветра составила 25,6 километра в час.
Инструменты космического аппарата обнаружили толстый туманный (или облачный) слой метана на высотах 17,6-19,2 километров, где атмосферное давление составило примерно 0,5 атмосферы. Метановый туман был и внизу.
Температура атмосферы (в начальной фазе спуска) составила 70,5 градуса по Кельвину (минус 202,6 по Цельсию), в то время как на поверхности планеты "воздух" был немного теплее: 93,8 градуса по Кельвину (минус 179,3 по Цельсию).
Особенно ученых заинтересовала загадка этановых облаков, которых над Титаном оказалось намного меньше, чем предсказывали теоретические модели. Дело в том, что солнечный ультрафиолет постоянно разрушает молекулы метана, которым очень богата атмосфера спутника Сатурна, а один из побочных продуктов такой реакции - именно этан.
Теперь же планетологи из Аризоны сделали более ясным процесс круговорота этана на этой удивительной планете и помогли понять, куда он исчезает.
В районе северного полярного круга Титана, между 51-м и 69-м градусами широты, на высоте 30-60 километров приборы Cassini отсняли большие этановые облака. Наблюдения показывают, что поверхностные отложения этана должны находиться именно в полярных районах, а не распределяться глобально, как предполагалось ранее. Это может частично объяснить отсутствие океанов из этана и этановых облаков в низких широтах Титана. Возможно, что прямо сейчас на северном полюсе планеты этан выделяется в виде дождя или, если температура достаточно низкая, в виде снега. А когда начнётся новый сезон, этан будет выпадать на южном полюсе.
По расчётам учёных, этан должен накапливаться на полюсах как полярный лёд. Также этан растворяется в метане, из которого, как известно, состоят здешние дожди. Ученые предполагают, что во время полярной зимы в низменностях образуются метановые озёра, которые также богаты и этаном. Возможно, это те самые озёра, что недавно открыл Cassini.
Если бы этан производился в атмосфере Титана нынешними темпами в течение всего времени существования планеты, на полюсах образовались бы шапки этанового льда толщиной в два километра. Пока у учёных вообще нет прямых доказательств существования полярных шапок на этой планете.
Тем не менее, на южном полюсе, например, приборы зафиксировали нечто вроде рек, быть может, берущих начало в здешнем подобии ледников. Так или иначе, в ближайшие месяцы американский аппарат выполнит ряд пролётов над полюсами этой удивительной планеты, и информации для анализа прибавится.
Поверхность
Поверхность Титана относительно ровная; альтиметрия показала перепады высот не более 100 м на протяжении нескольких сот километров. В то же время локальные перепады высот, как показывают данные радара и стереоснимки, полученные Гюйгенсом, могут быть весьма значительными; крутые склоны на Титане не редкость. Это является результатом интенсивной эрозии при участии ветра и жидкости. Имеются несколько объектов, похожих на ударные кратеры, заполненные предположительно углеводородами.
Так же были найдены темные и светлые области на поверхности. Одна из таких светлых областей имеет форму похожую на Австралию. Ученые предполагают, что это континент, названный Ксанаду (Xanadu). На западном краю отснятой области тёмные дюны уступают сложному ландшафту, изрезанному ветвящимися речными сетями, холмами и долинами. Эти узкие речные сети текут к более тёмным областям, которые могут быть озёрами. Также здесь был найден кратер, сформированный либо ударом астероида, либо водным вулканизмом.
Извилистые каналы восточной части Ксанаду заканчиваются на тёмной равнине, где дюны (встречающиеся в изобилии в других местах), как кажется, отсутствуют.
Наконец, всё это великолепие разнообразных ландшафтов венчают горы размером с Аппалачи, которые пересекают рассмотренный район спутника газового гиганта.
Имеются и темные области схожих размеров, опоясывающие спутник по экватору, которые поначалу идентифицировались как метановые моря. Радарные исследования, однако, показали, что темные экваториальные регионы повсеместно покрыты длинными параллельными рядами дюн, вытянутых в направлении преобладающих ветров (с запада на восток) - т.н. "кошачьи царапины". Лишь в некоторых местах зафиксированы участки ровной (возможно жидкой) поверхности, по площади соответствующие скорее озерам, чем морям. Темный цвет низменностей объясняется скоплением частиц углеводородной "пыли", выпадающей из верхних слоев атмосферы и смываемой метановыми ливнями с возвышенностей.
В июне 2005 "Кассини" обнаружил гораздо более тёмное образование с очень чёткими границами, которое находится в регионе с очень мощными (возможно "ливневыми") облаками и которое может быть идентифицировано как действительно жидкое озеро. По размеру и форме оно схоже с озером Онтарио, поэтому и было названо Lacus Ontario. Пока не ясно - жидкость там, или тёмное высохшее дно, покрытое осадочным слоем. По некоторым признакам, активная "работа" углеводородных жидкостей на поверхности Титана (дожди или бьющие из-под поверхности ключи, ручьи и реки) носит сезонный характер. Дальнейшее изучение озера должно раскрыть его загадку.
Уже в июле 2006 года "Кассини" обнаружил дюжину озёр размером до 110 километров. Некоторые из них объединены между собой каналами, тогда как другие, отдельные, пополняются реками. Несколько из них оказались сухими (как и полагали учёные раньше), но некоторые - наполнены жидкостью, по-видимому, смесью метана и этана.
Некоторые озёра, вероятно, не всегда остаются сухими, а периодически наполняются во время углеводородных дождей. Однако новые данные пока так и не смогли уверенно ответить на вопрос - каков источник этих веществ.
Читайте также:
Титан для детей
Коротко про Титан
Титан — это самый большой спутник «властелина колец» Сатурна. Кроме того, это единственная в Солнечной системе луна, обладающий полноценной атмосферой — его газовая оболочка в полтора раза плотнее земной.
Поверхность Титана в основном состоит из замерзшей воды. Да-да — скалы на спутнике не каменные, а ледяные! Состав недр Титана пока что неизвестен. Пока ясно только то, что глубины спутника не особо горячие: на Титане нет ни вулканов, ни даже гейзеров.
Тем не менее Титан продолжает развиваться и меняться за счет кругооборота метана у его поверхности. На спутнике нет ни жидкой, ни газообразной воды — так как там очень холодно (–180°C), она вся залегает в виде окаменелых льдов. Поэтому ее роль в атмосфере Титана играют метан и этан. Они собираются в облака, выпадают на поверхность дождями и снегом, стекаются в реки, озера и даже моря. Больше всего морей находится у полюсов спутника.
Титан в представлении художника
Кругооборот метана в среде Титана изменяет поверхность спутника так же, как вода — лицо нашей планеты. Потоки вымывают долины и каньоны, образуют русла рек и чаши морей. Метан и этан встречаются и у нас, на Земле — это природный газ, который используется в быту. Жидким его можно найти только в специальных баллонах и хранилищах: так он занимает куда меньше места.
Кроме жидкого метана, ландшафты Титана создает ветер, Например, у экватора растянулись ровные полосы черных дюн. Под ними скрыто немало поверхности спутника. Общая картина Титана очень напоминает Землю — в Солнечной системе нет ни одного объекта, так похожего на нашу с вами планету. Но спутник Сатурна совершенно по-другому устроен.
Зонд Гюйгенс на Титане
Информацию о мире под облаками Титана мы получили благодаря зонду «Гюйгенс», который опустился на спутник Сатурна в 2005 году. Пейзажи Титана стали самыми далекими фото с поверхности космического тела, когда-либо полученными человеком.
Карта Титана
Что-то непонятное на Титане? Нашли на карте объект, который не должен там быть? Тогда раздел вопросов и ответов ждет вас!
Карта Титана для детей. Смотреть в полном размере.
Вопросы и ответы
Что это за полосы возле экватора? — Это длинные песчаные дюны Титана. Они формируются из хлопьевидных гранул, которые сбиваются воедино в атмосфере спутника и падают «снегом» на поверхность. Там ветер собирает их в дюны-«сугробы».
А что за ледяные шарики лежат на Титане и в мешке для образцов? — Дно некоторых рек покрыто круглой и прозрачной галькой, состоящей изо льда.
Дюны на Титане
Как на Титане появился квадратный пруд? — Увы, но этот пруд — всего лишь плод фантазии художника. Если бы на Титане жили разумные существа, они могли бы построить такое водохранилище. Однако сейчас там никого нет.
Насколько высоки горы Титана? — Не выше нескольких сотен метров: они больше похожи на холмы. Почему так? Горы спутника состоят из ледяного «камня» — а из него высоких образований не получится.
Типичный пейзаж на Титане
Что обозначают круглые возвышенности? — Это кратеры от столкновений с метеоритами.
Есть ли вода на Титане? — Совсем нет. Из жидкостей присутствует только смесь метана и этана, которая наполняет реки и озера. Некоторые озера на время пересыхают, когда в них заканчивается приток жидкости. Также спутнике есть много долин, похожих на сухие русла рек. Они наполняются метановыми ливнями, которые проходят очень редко — прямо как сезон дождей в жарких частях Земли.
comments powered by HyperComments
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Просмотров записи: 2885
spacegid.com
Удивительный Титан, спутник Сатурна
Спутник Сатурна Титан – один из самых загадочных и интересных миров, расположенных буквально по соседству с нами. Вообще, наша Солнечная система настолько разнообразна и содержит столько отличающиеся друг от друга собственные миры, что здесь можно встретить самые причудливые условия и явления. Лавовые озера и водяные вулканы, моря из метана и чуть ли не сверхзвуковые ураганы – всё это есть буквально по соседству.
Наши ближайшие соседи гораздо интереснее, чем принято думать. И сейчас вы узнаете об одном из них – спутнике Сатурна по имени Титан. Это удивительное место, не похожее ни на одно другое.
Интересные факты о спутнике Сатурна Титане
Титан – уникальное место, не имеющее аналогов в Солнечной системе.
- Титан – крупнейший спутник Сатурна и второй по размеру спутник в Солнечной системе вообще после Ганимеда – спутника Юпитера. Он больше Луны и даже Меркурия, который является самостоятельной планетой.
- Титан тяжелее Луны на 80%, и вообще его масса составляет 95% от массы всех спутников Сатурна.
- Титан имеет очень плотную атмосферу, чем не может похвастать ни один другой спутник, и даже не каждая планета. Например, у Меркурия её практически нет, а у Марса гораздо разреженнее. Даже земная атмосфера по плотности ей сильно уступает – давление у поверхности там в 1.5 раза больше земного, а толщина атмосферы в 10 раз больше.
- Атмосфера Титана состоит из метана и азота и совершенно непрозрачна из-за облаков в верхних слоях. Поверхность через неё увидеть нельзя.
- На поверхности Титана текут реки и есть озера и даже моря. Но состоят они не из воды, а из жидкого метана и этана. То есть этот спутник Сатурна сплошь покрыт углеводородами.
- В 2005 году на Титан совершил посадку зонд «Гюйгенс», который был доставлен туда аппаратом «Кассини». Зонд не только сделал первые фотографии поверхности во время спуска, но и передал запись шума ветра.
- У Титана нет своего магнитного поля.
- Небо Титана имеет желто-оранжевый цвет.
- На Титане постоянно дуют ветры и часто случаются ураганы, особенно бурное движение происходит в верхних слоях атмосферы.
- Дожди на Титане из метана.
- Температура на поверхности – около -180 градусов по Цельсию.
- Под поверхностью Титана есть океан из воды с примесями аммиака. Поверхность преимущественно состоит из водяного льда.
- На Титане есть криовулканы, которые извергаются водой и жидкими углеводородами.
- Титан – перспективное место для поиска внеземной жизни, хотя бы в виде бактерий.
- Титан геологически активен.
Такой вот спутник Сатурна – бурлящий, кипящий и извергающийся, где вместо воды в основном углеводороды, хотя и воды тоже вполне достаточно. Так что не случайно ученые предполагают, что там может зародиться и некая примитивная жизнь – все компоненты для этого там есть, да и условия имеются вполне комфортные, пусть и не на самой поверхности.
Титан хоть и не планета, но это самое похожее на Землю место в Солнечной системе. Атмосфера, реки, вулканы, вода – все это там есть, хотя и в несколько ином качестве.
Открытие Титана
Христиан ГюйгенсСпутник Сатурна Титан был открыт 25 марта 1655 года Христианом Гюйгенсом, голландским астрономом, математиком и физиком. Он имел самодельный 57-мм телескоп с увеличением около 50 крат. Вооружившись им, Гюйгенс наблюдал планеты, и у Сатурна обнаружил некое тело, которое за 16 дней делало полный оборот вокруг планеты.
До июня Гюйгенс наблюдал за этим странным объектом, пока кольца Сатурна не оказались в наименьшем раскрытии и не стали мешать наблюдениям. Тогда ученый убедился, что это спутник Сатурна, и подсчитал период его обращения – 16 дней и 4 часа. Назвал он его просто – Saturni Luna, то есть «Луна Сатурна». После открытия Галилеем спутников Юпитера это было второе открытие спутника у другой планеты с помощью телескопа.
Современное название спутник получил, когда Джон Гершель в 1847 году предложил все спутники Сатурна назвать именами сеттер и братьев бога Сатурна, а их к тому времени было известно семь.
В 1907 году Комас Сола, испанский астроном, наблюдал явление, когда центральная часть его диска становится ярче, чем края. Это послужило доказательством наличия на Титане атмосферы. В 1944 году Джерард Койпер с помощью спектрометра установил, что его атмосфера содержит метан.
Размеры и орбита Титана
Диаметр Титана – 5152 км, то есть 0.4 земных. По размеру это второй спутник после Ганимеда во всей Солнечной системе. До полета «Вояджера-1» диаметр его считался 5550 км, то есть больше Ганимеда, и Титан считался рекордсменом. Однако оказалось, что ошибка возникала из-за очень толстой и непрозрачной атмосферы, и реальный размер самого спутника оказался несколько меньше.
Титан больше Луны на 50% и тяжелее её на 80%. Сила тяжести на нем – 1/7 земной. Состоит он примерно поровну из льда и скальной породы. Примерно такое же строение имеют Европа, Каллисто, Ганимед.
Титан – достаточно крупный объект, поэтому имеет горячее ядро и проявляет геологическую активность. Однако происхождение этого спутника пока непонятно. Остается открытым вопрос, был ли он захвачен Сатурном извне или сразу образовался на орбите из газопылевого облака. Так как он сильно отличается от прочих спутников Сатурна, оставляя им на всех всего 5% массы, то теория захвата вполне может быть верной.
Радиус орбиты Титана – 1 221 870 километров. Он находится далеко за границей самого внешнего кольца. Благодаря такому удалению от планеты этот спутник отлично виден даже в небольшой телескоп. Полный оборот он совершает за 15 дней 22 часа и 41 минуту – Гюйгенс немного ошибся в своих расчетах, хотя и подсчитал довольно точно при его простейших средствах наблюдений.
Атмосфера Титана
Чем замечателен Титан, так это своей шикарной атмосферой, которой позавидовали бы многие планеты земного типа, кроме разве что Венеры. Толщина её 400 км, что десятикратно превышает земную, а давление у поверхности — 1.5 земных атмосферы. Марс бы точно обзавидовался!
Таким Титан увидел «Вояджер»В верхних слоях дуют мощные ветры, случаются сильные ураганы, однако возле самой поверхности ощущается всего лишь слабый ветерок. Чем выше, тем ветра сильнее, они совпадают с направлением вращения спутника. Выше 120 км очень сильная турбулентность. Но на высоте 80 км царит полный штиль – здесь некая зона затишья, куда не проникает ветер из нижних областей, и бури, расположенные выше. Возможно, на этой высоте разнонаправленные потоки воздуха компенсируют и гасят друг друга, хотя точно природа этого явления пока не выяснена.
На Титане идет дождь или снег из метана или этана из метановых и этановых облаков.
Однако состав воздуха там совсем не радует – 95% азота, а остальное в основном метан. Кстати, лишь на Земле и на Титане атмосфера состоит преимущественно из азота! В верхних слоях в метане под действием Солнца происходят процесс фотолиза и образуется смог из углеводородов, который мы видим в виде плотной облачной завесы. Это не позволяет видеть поверхность Титана.
Происхождение столь обширной атмосферы пока неясно, однако наиболее правдоподобной версией представляется активная бомбардировка Титана кометами на заре образования, 4 миллиарда лет назад. При столкновении кометы с поверхностью, богатой аммиаком, под действием огромного давления и температуры выделяется большое количество азота. Ученые подсчитали утечку атмосферы и пришли к выводу, что первоначальная атмосфера была в 30 раз тяжелее нынешней! А ведь она и сейчас очень даже не хилая.
Небо Титана примерно такого цвета, как на рисунке.Верхние слои атмосферы подвергаются действию солнечного света, ультрафиолета и радиации. Поэтому там постоянно происходят процессы расщепления молекул метана на различные углеводородные радикалы и ионы. Также происходит ионизация азота. В результате эти химически активные элементы постоянно образуют новые органические соединения азота и углерода, в том числе и очень сложные. Прямо какая-то биофабрика! Именно благодаря этим органическим соединениям атмосфера Титана выглядит желтой.
По расчетам, весь метан в атмосфере таким образом был бы теоретически израсходован за 50 миллионов лет. Однако спутник существует миллиарды лет и метана в его атмосфере меньше не становится. Это значит, что его запасы все время пополняются, возможно благодаря вулканической деятельности. Есть также теории, что метан могут выделять особые бактерии.
Поверхность Титана
Поверхность Титана нельзя увидеть, даже находясь вблизи спутника, не говоря о земных телескопах. Во всем виновата плотная облачность в верхних слоях атмосферы. Однако космические аппараты провели некоторые исследования в различных диапазонах и позволили многое узнать о том, что скрывается под облаками.
Мало того, в 2005 году зонд «Гюйгенс» отделился от станции «Кассини» и опустился прямо на поверхность Титана, передав первые настоящие панорамные фотографии. Спуск через толстую атмосферу занял более двух часов. Да и сам «Кассини» за годы, проведенные на орбите Сатурна сделал много фотографий как облачного покрова Титана, так и его поверхности в разных диапазонах.
Горы Титана, снятые зондом «Гюйгенс» с высоты 10 км.Поверхность Титана в основном ровная, без сильных перепадов. Однако кое-где встречаются и настоящие горные хребты высотой до 1 километра. Обнаружена и гора высотой 3337 метров. Также на поверхности Титана есть множество озер из этана, и даже целые моря – например, море Кракена по площади сравнимо с Каспийским морем. Имеется множество этановых рек или их русла. В месте приземления зонда «Гюйгенс» видно много камней округлой формы – это следствие воздействия на них жидкости, в земных реках камни также постепенно обтачиваются.
Камни в месте посадки зонда «Гюйгенс» имели округлую форму.Кратеров на поверхности Титана найдено немного, всего 7. Дело в том, что этот спутник обладает мощной атмосферой, которая спасает от небольших метеоритов. А если падают большие, то кратер довольно быстро засыпается разными осадками, обрушивается, размывается… В общем, погода делает свое дело, и довольно быстро от огромного кратера остается лишь аккуратная впадина. Да и большая часть поверхности Татана пока представляется белым пятном, изучена лишь небольшая её часть.
Одно из морей Титана — море Лигеи площадью 100 000 кв. км.По экватору Титан опоясан любопытным образованием, которое ученые поначалу принимали за метановое море. Однако оказалось, что это дюны из углеводородной пыли, которая выпала в виде осадков или была принесена ветром с других широт. Эти дюны располагаются параллельно и вытянуты на сотни километров.
Строение Титана
Все сведения о внутреннем строении Титана основаны на расчетах и наблюдениях за различными процессами на нем. Внутри него находится твердое силикатное ядро диаметром 3400 км – состоит оно из обычных скальных пород. Выше него расположен слой очень плотного водяного льда. Затем идет слой жидкой воды с примесью аммиака и еще один ледяной – собственно поверхность спутника. Верхний слой, кроме льда, содержит и скальные породы и все, что выпадает в виде осадков.
Строение Титана.Сатурн своим мощным притяжением оказывает сильное воздействие на Титан. Приливные силы «корежат» его и вызывают разогрев ядра и движение разных слоев. Поэтому на Титане наблюдается и вулканическая деятельность – там обнаружены криовулканы, которые извергаются не лавой, а водой и жидкими углеводородами.
Подповерхностный океан
Самое любопытное на Титане – возможное наличие подповерхностного океана – того самого водного слоя, который находится между поверхностью и ядром. Если он на самом деле есть, то сплошь охватывает весь спутник. Согласно расчетам, вода в нем содержит около 10% аммиака, который служит антифризом и снижает температуру замерзания воды, поэтому она там должна находиться в жидком виде. Также в воде может содержаться некоторое количество разных солей, как в земной морской воде.
Согласно данным, собранным «Кассини», такой подповерхностный океан должен существовать на самом деле, но расположен он на глубине около 100 км от поверхности. Также есть данные, что в воде содержатся большие количества солей натрия, калия и серы, и вода эта очень соленая. Поэтому вряд ли в ней возможна какая-либо жизнь. Однако этот вопрос продолжает волновать ученых и вызывает большой интерес. Благодаря этому Титан стал одним из приоритетных объектов для будущих исследований, как и Европа, спутник Юпитера, где также имеется подповерхностный океан. Ученым очень хочется проникнуть вглубь и посмотреть, что там в этих океанах есть, особенно поискать какие-нибудь формы жизни.
Жизнь на Титане
Хотя подповерхностный океан, скорее всего, слишком соленое и жестокое место для зарождения жизни, однако ученые не исключают, что на этом спутнике она все-таки может быть. Титан чрезвычайно богат углеводородами, причем там постоянно происходят разные химические процессы с их участием, постоянно образуются новые молекулы довольно сложных органических веществ. Поэтому зарождение простейшей жизни нельзя исключать.
Несмотря на довольно суровые условия, это вполне могло произойти в метановых и этановых озерах. Эти жидкости вполне могут заменить воду, а их химическая агрессивность даже ниже, чем у воды, и белки и нуклеиновые кислоты могут быть даже стабильнее, чем земные.
Вообще условия на Титане похожи на условия, которые были на Земле на этапе её зарождения, кроме чрезвычайно низких температур. Поэтому там вполне может произойти то, что произошло когда-то на Земле.
Замечено одно любопытное явление. Была гипотеза, что простейшие формы жизни на Титане вполне могли бы питаться молекулами ацетилена, а дышать водородом, выделяя метан. Так вот – согласно исследованиям «Кассини» у поверхности Титана практически нет ацетилена, а водород тоже куда-то исчезает. Это факт, но объяснения ему пока нет, и это вполне может быть результат наличия неких микроорганизмов. Так же факт, что атмосфера Титана постоянно подпитывается метаном, хотя солнечным ветром его немало сдувается в космос. Криовулканы – один из его источников, озера и моря – другой, а может, микроорганизмы тоже принимают участие в этом? На Земле ведь именно они преобразовали атмосферу и насытили её кислородом. Так что все это весьма любопытно и ждет дальнейших исследований.
И еще – когда Солнце станет красным гигантом, а это произойдет через 6 миллиардов лет, Земля погибнет. А вот на Титане станет теплее, и вот тогда этот спутник примет эстафету Земли. Пройдут миллионы лет, и там смогут развиться не только простейшие, но и сложные формы жизни.
Наблюдение спутника Сатурна Титана
Наблюдение Титана сложностей не вызывает. Это самый яркий из спутников Сатурна, однако невооруженным глазом его не увидеть. Но его вполне можно заметить в бинокль 7х50, хотя это и не так просто – яркость его около 9m.
В телескоп, даже 60-мм, Титан обнаружить очень просто. В более мощные инструменты он виден совершенно отчетливо на большом расстоянии от Сатурна. Например, в рефрактор Sky-Watcher 909 хорошо виден не только Титан, но некоторые другие, более мелкие спутники Сатурна, окружающие его, словно рой. Конечно, диск его в небольшой инструмент увидеть не удастся. Для этого нужны апертуры более 200 мм. Если имеется телескоп с апертурой 250-300 мм, то можно наблюдать и прохождение тени Титана по диску планеты.
astro-world.ru
Спустя 12 лет NASA опубликовало снимки поверхности Титана, где он удивительно похож на Землю
По неизвестным причинам специалистам космического агентства NASA потребовалось 12 лет для того, чтобы обнародовать поразительной красоты видеоряд фотографий поверхности Титана, на которых очевидна схожесть спутника Сатурна с Землей.
Именно 12 лет назад, в 2005 году произошло приземление зонда «Гюйгенс» на Титан — удивительный мир с дождями и озерами. Небольшой космический аппарат спустился на парашюте сквозь толстый слой внеземной дымки и продрейфовал вниз, совершив посадку. Зонд пробил небольшое отверстие в ледяной кромке, подскочил от удара, совершил скольжение, закачался и только после этого посадка была завершена.
На 14 января 2005 г. «Гюйгенс» — зонд Европейского космического агентства (ЕКА) стал первым роботом-исследователем прикоснувшимся к поверхности этой оранжевой луны и сделал первые детальные снимки поверхности. В течение часа происходил активный сбор информации после чего батареи зонда сели, а его материнский корабль — космический аппарат «Кассини» исчез за горизонтом.
Тем не менее во время спуска на поверхность и некоторого времени проведенного на ней, зонду удалось собрать достаточно данных, чтобы получить представление об инопланетном мире, который структурой поверхности обманчиво напоминает Землю.
«Спуск и посадка «Гюйгенса» является для нас крупнейшим научным прорывом в сфере исследований Титана. Кроме того, это первая мягкая посадка на инопланетном спутнике», — сообщила Линда Спилкер, ученый проекта «Кассини». «Это полностью изменило наше понимание об этом покрытом дымкой мире».
нравится(37)не нравится(1)rwspace.ru
Спутник Сатурна, Масса и Размеры, Карта и Фото Поверхности, Период Обращения, Интересные Факты и Возможность Жизни
Для той категории ученых-энтузиастов, которым интересно существование пригодных для освоения внеземных миров, известная фраза: «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе», перестала сегодня быть актуальной. Оказалось, что в пределах Солнечной системы существуют миры, которые в этом аспекте куда более интересны, чем Красная Планета. Яркий тому пример – самый крупный спутник Сатурна Титан. Выяснилось, что это небесное тело очень похоже на нашу планету. Информация, которой сегодня располагают ученые, допускает существование научной версии, что жизнь на Титане спутнике Сатурна — вполне реальный факт.
Титан
Чем же для землян так интересен Титан?
После того, как человек десятки лет безуспешно пытался найти в пределах нашей Солнечной системы мир, который хотя бы издали напоминал нашу Землю, информация о Титане вселила в научное сообщество надежду. Вплотную данным небесным телом ученые стали интересоваться, начиная с 2005 года, когда на поверхность одного из крупнейших спутников Солнечной системы совершил посадку автоматический зонд «Гюйгенс». В течение последующих 72 минут бортовая фото и видеокамера космического аппарата передавала на Землю фото поверхности этого объекта и другие видеоматериалы об этом далеком мире. Даже за столь ограниченное время, отведенное для инструментальных исследований далекого спутника, ученые сумели получить исчерпывающий объем информации.
«Кассини» на орбите Сатурна
Посадка на поверхность Титана осуществлялась в рамках международной программы «Кассини-Гюйгенс», направленной на изучение Сатурна и его спутников. Запущенная в далеком 1997 году, автоматическая межпланетная станция «Кассини» выступает общей разработкой ЕКА и НАСА для детального изучение Сатурна и окружающей области этой планеты. Через 7 лет полета по просторам Солнечной системы станция доставила на Титан космический зонд «Гюйгенс». Этот уникальный аппарат является плодом совместной работы специалистов НАСА и итальянского космического агентства, команда которого возлагала на этот полет большие надежды.
Результаты, которые ученые получили с работающей станции «Кассини» и с борта зонда «Гюйгенс», оказались бесценными. Несмотря на то, что далекий спутник предстал перед взором землян огромным безмолвным царством льда, последующее детальное изучение поверхности объекта изменило представление о Титане. На снимках, полученных с помощью зонда «Гюйгенс», удалось разобрать в мельчайших деталях поверхность спутника Сатурна, которая в основном состояла из твердого водяного льда и осадочных наслоений органической природы. Оказалось, что плотная и непроницаемая атмосфера далекого спутника обладает практически таким же составом, как и земная воздушно-газовая оболочка.
Снимки Титана
В дальнейшем Титан подкинул ученым еще один серьезный бонус. Впервые в истории освоения и изучения внеземного пространства за пределами Земли была найдена жидкая материя одной и той же природы, что была на планете Земля в ранние годы ее существования. Рельеф небесного тела дополняют огромный океан, многочисленные озера и моря. Все это дает повод считать, что мы имеем дело с небесным телом, которое могло бы быть еще одним оазисом жизни в нашей Солнечной системе. Исследования состава атмосферы и жидкой среды спутника Сатурна выявили присутствие необходимых для жизни организмов полезных веществ. Допускается, что при соблюдении определенных условий в процессе изучения этого небесного тела, могут быть обнаружены живые организмы на Титане.
В связи с этим, становится актуальным последующее изучение крупнейшего спутника Сатурна. Высока вероятность того, что наряду с Марсом именно Титан может стать вторым космическим домом для человеческой цивилизации.
Академическое представление о Титане
Размеры Титана позволяют ему тягаться с планетами Солнечной системы. Это небесное тело имеет диаметр 5152 км, что больше диаметра Меркурия (4879 км) и немногим меньше Марса (6779 км). Масса Титана составляет 1,3452·1023 кг, что в 45 раз меньше массы нашей планеты. По своей массе спутник Сатурна является вторым в Солнечной системе, уступая спутнику Юпитера — Ганимеду.
Титан и другие спутники Сатурна
Несмотря на свои впечатляющие размеры и массу, Титан имеет невысокую плотность, всего 1,8798 г/см³. Для сравнения, плотность материнской планеты Сатурн составляет всего 687 к/м3. Ученые выявили у спутника слабое гравитационное поле. Сила притяжения на поверхности Титана слабее земных параметров в 7 раз, а ускорение свободного падения такое же, как и на Луне — 1,88 м/с2 против 1,62 м/с2.
Характерной особенностью является положение Титана в космосе. Крупнейший спутник Сатурна вращается вокруг своей материнской планеты по эллиптической орбите со скоростью 5,5 км/с, находясь вне области колец Сатурна. Среднее расстояние от Титана до поверхности Сатурна составляет 1, 222 млн. км. Вся эта система находится от Солнца на удалении 1 млрд. 427 млн. км, что в 9,5 раз больше расстояния между нашим центральным светилом и Землей.
Титан на орбите Сатурна
Как и наш спутник, «Луна Сатурна» повернута к нему всегда одной стороной. Это вызвано синхронностью вращения спутника вокруг собственной оси с периодом обращения Титана вокруг материнской планеты. Полный оборот вокруг Сатурна его крупнейший спутник совершает за 15 земных суток. Ввиду того, что Сатурн и его спутники имеют достаточно высокий угол наклона оси вращения к оси эклиптики, на поверхности Титана присутствуют времена года. Каждые 7,5 земных лет на спутнике Сатурна лето сменяется холодным зимним периодом. По астрономическим наблюдениям сегодня на стороне Титана, которая обращена к Сатурну, стоит осень. В скором времени спутник скроется от солнечных лучей за матерью-планетой и титановскую осень сменит долгая и лютая зима.
Температуры на поверхности спутника варьируются в пределах минус 140-180 градусов по Цельсию. Данные, полученные с борта космического зонда «Гюйгенс» выявили любопытный факт. Разница между значениями полярных и экваториальных температур составляет всего 3 градуса. Объясняется это наличием плотной атмосферы, которая препятствует воздействию солнечных лучей на поверхность Титана. Несмотря на высокую плотность атмосферы, из-за низких температур на Титане отсутствуют жидкие осадки. В зимний период поверхность спутника покрывает снег из этана, частиц водяного пара и аммиака. Это только малая толика того, что мы знаем о Титане. Интересные факты о крупнейшем спутнике Сатурна касаются буквально любой области, начиная с астрономии, климатологии и гляциологии, заканчивая микробиологией.
Осадки на Титане
Титан во всей своей красе
Основная часть сведений о спутнике Сатурна до недавнего времени опиралась на визуальные наблюдения, полученные с борта космического зонда «Вояджер», промчавшегося в 1980 году мимо него на расстоянии 7000 км. Немного приоткрыл завесу тайны об этом космическом объекте телескоп «Хаббл». Получить представление о поверхности спутника не позволяла его плотная атмосфера, которая по плотности и толщине уступает только венерианской и земной воздушно-газовой оболочке.
Снять пелену тумана, царившего над этим небесным телом, помогла миссия автоматической станции «Кассини» в 2004 году. В течение четырех лет аппарат находился на орбите Сатурна, осуществляя последовательную фотосъемку его спутников и Титана в том числе. Исследования с зонда «Кассини» велись с помощью фотокамеры с инфракрасным фильтром и специального радара. Фотографии были сделаны с разных ракурсов на удалении 900-2000 км от поверхности спутника.
Посадка «Гюйгенса»
Кульминацией в изучении Титана стала посадка на его поверхность зонда «Гюйгенса», названного в честь открывателя спутника Сатурна. Аппарат, войдя в плотные слои атмосферы Титана, в течение 2,5 часов спускался на парашюте. За это время аппаратура зонда осуществляла изучение состав атмосферы спутника, фотографировала его поверхность с высоты 150, 70, 30, 15 и 10 километров. После длительного спуска космический зонд совершил посадку на поверхности Титана, зарывшись на 0,2-0,5 метра в грязный лед. После прилунения «Гюйгенс» работал еще чуть более часа, передавая на Землю через АМС «Кассини» массу полезной информации непосредственно с поверхности спутника. Благодаря снимкам, сделанным с борта АМС «Кассини» и зонда «Гюйгенс», командой исследователей была составлена карта Титана. Помимо этого, ученые теперь владели подробной информацией о его атмосфере, данными о климате на поверхности и особенностях рельефа.
Атмосфера спутника
В ситуации с Титаном ученым впервые в процессе изучения и исследования небесных тел Солнечной системы представилась возможность изучить атмосферу детально. Как и предполагалось, спутник Сатурна имеет плотную и хорошо развитую атмосферу, которая не только по многим параметрам напоминает газовую оболочку Земли, но и превосходит ее по массе.
Состав атмосферы Титана
Толщина атмосферного слоя Титана составила 400 км. Каждый слой атмосферы имеет свой состав и концентрацию. Газовый состав является следующим:
- 98,6% оставляет азот N;
- 1,6% в атмосфере приходится на метан;
- незначительное количество этана, соединений ацетилена, пропана, углекислый и угарный газ, гелий и циан.
Концентрация метана в атмосфере спутника, начиная с высоты 30 км, меняется в сторону уменьшения. По мере приближения к поверхности спутника количество метана снижается до 95%, а вот концентрация этана увеличивается до 4-4,5%.
Характерной особенностью воздушно-газовой прослойки спутника Титана является ее антипарниковый эффект. Наличие в нижних слоях атмосферы углеводородных органических молекул нейтрализует парниковый эффект, создаваемый огромной концентрацией метана. В результате поверхность небесного тела из-за присутствия углеводородов равномерно охлаждается. Эти же процессы и гравитационное поле Сатурна, обуславливают циркуляцию атмосферы Титана. Подобная картина способствует образованию в атмосфере спутника Сатурна активных климатических процессов.
Следует отметить, что атмосфера спутника постоянно теряет в весе. Это связано с отсутствием у небесного тела мощного магнитного поля, которое не в состоянии удерживать воздушно-газовую оболочку, оказавшуюся под постоянным воздействием солнечного ветра и гравитационных сил Сатурна. На сегодняшний день атмосферное давление на спутнике окольцованного гиганта составляет 1,5 атм. Это неизменно отражается на погодных условиях, которые меняются в зависимости от концентрации газов в атмосфере Титана.
Изменение погодных условий на Титане
Основную работу по созданию погоды на Титане выполняют плотные облака, которые в отличие от земных воздушных масс, состоят из органических соединений. Именно эти атмосферные образования являются источником осадков на крупнейшем спутнике Сатурна. Из-за низких температур атмосфера у небесного тела сухая. Наибольшая концентрация облачности выявлена в полярных областях. Из-за низких температур влажность в атмосфере крайне низкая, поэтому осадки на Титане — это кристаллы метанового льда и изморозь, состоящая из соединений азота, этана и аммиака.
Поверхность Титана и его строение
Спутник Сатурна располагает не только интересной атмосферой. Его поверхность крайне любопытный с точки зрения геологии объект. Под толстым одеялом метана фотообъективы и камеры космического зонда «Гюйгенс» обнаружили целые материки, разделенные многочисленными озерами и морями. Как и на Земле, на материках предостаточно скалистых и горных образований, присутствуют глубокие расщелины и впадины. Их сменяют обширные равнины и долины. В экваториальной части небесного тела частицами гидрокарбонатного и водяного льда сформирована обширная область дюн. Предполагается, что в одну из таких дюн и совершил прилунение космический зонд «Гюйгенс».
Полное сходство с живой планетой добавляет присутствие жидкой структуры. На Титане обнаружены реки, которые имеют истоки, извилистые русла и дельты – места впадения потоков в морские бассейны. По данным, взятым со снимков, некоторые реки Титана имеют длину русла более 1000 км. Практически вся жидкая масса Титана сосредоточена в морских бассейнах и озерах, которые занимают внушительную площадь — до 30-40% все площади поверхности этого небесного тела.
Доказательством присутствия на поверхности спутника больших скоплений жидкой среды стало огромное светлое пятно, которое долго время сбивало с толку астрономов. Впоследствии было доказано, что яркая область на Титане — это огромный бассейн жидких углеводородов, получивший название море Кракена. По площади этот мнимый водоем больше чем крупнейшее озеро Земли – Каспийское море. Другим не менее интересным объектом является море Лигеи — крупнейший естественный резервуар для жидкого метана и этана.
Море Лигеи
Точная информация о составе жидкой среды морей и озер Титана была добыта благодаря работе АМС «Касссини». Используя данные фотоснимков и компьютерного моделирования, в земных условиях был определен состав жидкости на Титане:
- этан составляет 76-80%;
- пропана в морях и озерах Титана 6-7%;
- на метан приходится 5-10%.
Помимо основных элементов, представленных в виде замороженных газов, в жидкости присутствует цианид водорода, бутан, бутен и ацетилен. Основное скопление воды на Титане имеет несколько отличную от земной формы природу. На поверхности спутника обнаружены огромные по объему отложения перегретого льда, состоящего из воды и аммиака. Допускается, что под поверхностью могут находиться обширные естественные резервуары, наполненные жидкой водой с растворенным в ней аммиаком. В этом аспекте интересно и внутренне строение спутника.
Строение Титана
Сегодня выдвигаются различные версии о внутреннем строении Титана. Как и в случае со всеми планетами земной группы, он имеет твердое ядро, не железно-никелевое, как на четырех первых планетах Солнечной системы, а каменное. Его диаметр примерно составляет 3400-3500 км. Далее начинается самое интересное. В отличие от Земли, где вслед за ядром начинается мантия, на Титане это пространство заполнено плотными спрессованными слоями водяного льда и гидрата метана. Вероятно, между отдельными слоями имеется жидкая прослойка. Однако, несмотря на свою холодность и каменную природу, спутник находится в активной фазе и на нем наблюдаются тектонические процессы. Этому способствует приливные силы, которые вызваны гигантской гравитацией Сатурна.
Возможное будущее Титана
Судя по данным исследований, проведенных в последнее десятилетие, человечество имеет дело с уникальным объектом Солнечной системы. Оказалось, что Титан является единственным небесным телом, помимо Земли, которому характерны все три типа активности. На спутнике Сатурна наблюдаются сл
militaryarms.ru
| «Гюйгенс» на Титане
Спуск зонда Huygens на поверхность Титана – крупнейшей луны Сатурна 14 января 2005 года стал одним из самых важных событий в истории освоения космоса. Ни один аппарат ещё не высаживался так далеко от Земли.
15 октября 1997 года с космодрома имени Кеннеди на мысе Канаверал был успешно запущен "двойной" космический аппарат, получивший название "Кассини — Гюйгенс". В одной упряжке полетели два межпланетных зонда — американский "Кассини" весом около 5,5 тонны, который должен исследовать Сатурн, и европейский "Гюйгенс" весом 330 килограммов — его цель — спутник Сатурна Титан. Зонды названы в честь двух ученых XVII века — Кассини, который открыл темный промежуток между кольцами Сатурна и четыре из его спутников, и Гюйгенса, открывшего Титан. Перед стартом в прессе было немало опасений насчет ядерной энергетической установки, имеющейся на борту. Близ космодрома состоялись демонстрации и пикеты защитников окружающей среды. Так как аппараты отправились к окраинам Солнечной системы, для обеспечения их работы нельзя использовать энергию солнечного света. "Кассини — Гюйгенсу" требуется всего 700 ватт — меньше, чем электроутюгу. Ядерная установка на плутонии-238 содержала 32,8 килограмма этого радиоактивного металла. Выделяемое им при распаде тепло преобразуется в электроэнергию. Если бы старт прошел неудачно и ракета взорвалась, плутоний мог попасть в атмосферу Земли, вызвать многочисленные раковые опухоли — по разным оценкам, могли заболеть от 120 человек до 20 миллионов! Впрочем, НАСА утверждала, что вероятность взрыва ракеты на старте — один шанс из 20, а вероятность попадания плутония при взрыве из сверхпрочной капсулы в атмосферу — один шанс из 500, и даже в этом случае лишь чуть-чуть повысилась бы фоновая радиоактивность на Земле. Но старт прошел вполне удачно. Траектория "Кассини — Гюйгенса" довольно сложна и предусматривала два пролета мимо Венеры (в апреле 1998-го и июне 1999 года), пролет мимо Земли (в августе 1999 года), а затем мимо Юпитера (в начале 2001 года). Все эти маневры были рассчитаны таким образом, чтобы вывести космический дуэт к Сатурну в июле 2004 года. Длинный путь позволяет использовать гравитационное поле трех планет для разгона в нужном направлении. Пока нет такой мощной ракеты, которая могла бы направить тяжелый груз сразу к Сатурну. Экономится и гoрючее — целых 68 тонн.
Оказавшись у цели, двойной зонд вышел на орбиту Сатурна. Орбитальный модуль несёт 12 научных инструментов. Это разнообразные камеры и спектрометры, работающие в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах волн, спектрометры заряженных и нейтральных космических частиц, радар, различное оборудование для магнитных измерений, анализатор космической пыли и так далее. Всё это богатство питается от трёх радиоизотопных термоэлектрических генераторов. О спутнике Сатурна Титане до полета «Кассини» было известно немного. Его диск постоянно закрыт оранжевыми облаками, температура на этом крупном спутнике составляет около минус 180 градусов Цельсия. Атмосфера состоит в основном из азота (как и земная), есть также метан. В 1980 году американский космический зонд "Вояджер-1", пролетая вблизи Титана, обнаружил в его атмосфере некоторое количество ацетилена, этилена, этана, метилацетилена, пропана, синильной кислоты и некоторых других соединений углерода. Ученые предположили, что условия на Титане близки к тем, какие существовали на Земле в период возникновения жизни.
И вот 14 января 2005 года «Гюйгенс» совершил посадку на поверхность Титана. На расстояния 1,2 миллиардов километров от Земли после семилетнего путешествия через Солнечную систему построенный в Европе 350-килограммовый аппарат благополучно выполнил свою миссию. Историческая посадка — важная часть многолетней совместной миссии Cassini-Huygens американского (NASA) и европейского (ESA) космических агентств. "Мы — первые посетители Титана, — сказал Жан-Жак Дорден (Jean-Jacques Dordain), генеральный директор ESA. — Утром мы имели технический успех, и этим днём мы также можем сказать, что имеем и научный успех". Под техническим успехом глава "европейского космоса" имеет в виду благополучное приземление и выживание машины, а под научным — получение данных с поверхности. Безукоризненная отработка посадки после семи лет сна аппарата на борту Cassini ("верхом" на котором Huygens и прилетел в систему Сатурна) делает честь европейским инженерам. Сам спуск продолжался около двух с половиной часов. На высоте 1270 километров аппарат вошёл в атмосферу. Его максимальная перегрузка достигла 14 g, а скорость на этом первом этапе упала с 5,5 до 0,39 километра в секунду. Затем настала пора парашютов. Их было три. Первый, так называемый пилотный, самый маленький, на высоте примерно 160 километров снял с зонда верхнюю крышку и улетел прочь. Вскоре раскрылся основной парашют диаметром 8,3 метра. Позже отделился тепловой щит в нижней части аппарата. А на 110 километрах второй парашют отстрелился и раскрылся третий, 3-метровый, так называемый стабилизирующий парашют. На высоте нескольких сотен метров Huygens включил мощную лампу, чтобы осветить поверхность планеты. Наконец, на скорости 5 метров в секунду зонд сел на Титан. Это произошло в 15:45 по Московскому времени. В течение спуска зонд транслировал данные на космический аппарат Cassini, вращающийся сейчас вокруг Сатурна. Cassini же накапливал их в буфере. После приземления зонд посылал данные ещё два с половиной часа, пока Cassini не ушёл за местный горизонт. После этого орбитальный аппарат развернулся, чтобы передать данные на Землю.
Главные приборы на борту Huygens это: 1. HASI — он измеряет физические и электрические свойства атмосферы Титана; 2. GCMS — он идентифицирует и измеряет "химию" атмосферы Титана; 3. ACP — он анализирует атмосферные аэрозольные частицы; 4. DISR — отображает спуск и исследует уровень освещённости; 5. DWE — изучает направление и силу ветров Титана; 6. SSP — определяет свойства поверхности. Недостающая компьютерная команда (результат человеческой ошибки) вызвала потерю половины снимков, сделанных Huygens во время спуска на Титан. Cassini их просто не принял. Но и оставшиеся 350 привели учёных в восторг. Пока европейцы не расшифровали их все, да и прочих научных данных пока выложено не так уж много. Но уже можно сказать: похоже, люди нашли мир вне Земли с реками и морями. Пусть жидкость в этих реках — вовсе не вода.
Образования, явно напоминающие реки и ручьи, стекающие к морю, Huygens открыл уже во время спуска. Так, на кадре, снятом на высоте 16,2 километра, видны каналы и береговая линия. Не менее интересны снимки с места посадки. То, что первоначально посчитали валунами или льдом, после расчёта масштаба, оказалось чем-то вроде гальки, размером 4-15 сантиметров, лежащей неподалёку от объектива камеры. Один из исследователей NASA увидел на поверхности Титана ледяные камни и метановые реки, сообщает сайт Spaceflight Now. По мнению Торренса Джонсона (Torrence Johnson), сотрудника Лаборатории реактивного движения NASA, члена группы анализа изображений, переданных Cassini, данные, переданные с титана зондом Huygens, свидетельствуют о том, что на поверхности Титана есть или, по крайней мере, была, жидкость. "Мы надеялись, что поверхность будет странной на вид, всегда приятно увидеть что-нибудь такое, как в научно-фантастических фильмах, но это превзошло все наши ожидания, — заявил Джонсон. — Я имею ввиду, что это не просто ландшафт, усеянный кратерами от столкновений с метеоритами, с несколькими горными хребтами и возвышенностями. Это активное, живое место, взаимодействующее с атмосферой, как Земля и, в древности, Марс". "Вместе с тем, это происходит совсем в других условиях, за это отвечает не вода и не дождь из водяных облаков, — отмечает он. — Мы имеем дело с тем, что на Земле назвали бы криогенными образованиями, холодными жидкими газами, которые, однако, создали место, выглядящее необычайно знакомо". "Это поверхность, подвергшаяся эрозии. — указывает Джонсон. — Видно что-то похожее на каналы. Когда вы смотрите на Луну, когда вы смотрите на возвышенности Марса, вы не видите ничего подобного, просто бесплодный ландшафт, покрытый кратерами. Здесь же очевидно, что речь идет об активной поверхности. Это также дает основания предположить, что светлые зоны на снимках — это возвышенности".
Джонсон отмечает, что возвышенности на Титане скорее всего из льда, что же касается темных, сглаженных зон, покрывающих значительную часть поверхности, то речь может идти о жидкости. "Мы не знаем, идет ли речь о жидкости сейчас, но они несомненно выглядят как жидкость, и в данном случае речь идет не о воде, — указывает он. — На Титане, температура поверхности которого ниже -184 по Цельсию, единственной жидкостью может быть природный газ, поступающий из атмосферы, а это — жидкий этан и метан". Одна из фотографий, переданная зондом, свидетельствует, что поверхность Титана покрыта чем-то вроде камней, однако кремниевых камней, подобных тем, которые марсоход Spirit обнаружил в кратере Гусева на Марсе, на Титане не найдено. "Возможно, это лед, — считает Джонсон. — Водяной лед. Учитывая температуру поверхности Титана, из водяного льда получится настоящий камень. Геолог отчетливо видит на этом изображении эрозию, глыбы закруглены, как земные камни в русле реки". "Я думаю, большинство моих коллег-геологов согласится, что здесь мы видим фрагмент местности, сошедший откуда-то под влиянием эрозии жидких этана, метана. С собой он принес эти глыбы водяного льда, обтесав их по дороге". Пока зонд спускался вниз, он обнаружил ветер на высотах от 9,6 до 19,2 километров. Скорость ветра составила 25,6 километра в час. Его звук зонд даже записал с помощью микрофона. Инструменты «Гюйгенса» обнаружили толстый туманный (или облачный) слой метана на высотах 17,6-19,2 километров, где атмосферное давление составило примерно 0,5 атмосферы. Метановый туман был и внизу. Температура атмосферы (в начальной фазе спуска) составила 70,5 градуса по Кельвину (минус 202,6 по Цельсию), в то время как на поверхности планеты "воздух" был немного теплее: 93,8 градуса по Кельвину (минус 179,3 по Цельсию).
Интересно, что самый крупный телескоп в мире — 10-метровый Keck, расположенный на Гавайях, сделал снимок Титана в ближнем инфракрасном спектре, на котором видна и точка "прититанивания" зонда. Она оказалось приблизительно на границе яркой и тёмной областей поверхности, которые могут быть соответственно углеводородными льдом и жидкостью, рассуждают учёные. Совершенно неожиданно в атмосфере Титана был найден изотоп Аргон-40. Это свидетельство вулканической деятельности на спутнике. Причём извергается здесь не горячая лава, как на Земле, а холодный водяной лёд и аммиак. Таким образом, Титан активен, но активность эта похожа на земную лишь общими принципами, но не химией. Вместо воды там жидкий метан, вместо скал и даже горных хребтов — водяной лёд, вместо грязи — "органическая сажа", вместо вулканической лавы — аммиак и вода. Специалисты отмечают, что данных, собранных на Титане за несколько часов работы зонда, хватит на годы анализа. Зонд «Гюйгенс», который впервые в истории достиг поверхности самого крупного спутника Сатурна — Титана, прекратил работу, выработав полностью заряд своих батарей. «Теперь он навсегда останется на поверхности Титана» — сказал официальный представитель Европейского космического агентства (ЕКА) в Москве Ален Фурнье-Сикр. Зонд, отметил представитель ЕКА, передавал информацию даже дольше, чем ожидалось. Он проработал 2,5 часа в атмосфере Титана, и 1,5 — на самой планете.
По материалам сайтов membrana.ru и universetoday.com © Разработка, содержание, оформление, «Мир чудес», 2005 |
mir-chudes.narod.ru
