Титан


Титан, сфотографований КА «Кассіні»

Дані про відкриття
Дата відкриття 25 березня 1655 року
Відкривач(і) Гюйгенс Християн
Планета Сатурн
Номер VI
Орбітальні характеристики
Велика піввісь 1 221 830 км
Перицентр 1 186 162 км
Апоцентр 1 257 498 км
Орбітальний період 15,94542068 діб
Ексцентриситет орбіти 0,029192
Нахил орбіти 0,295° до площини екватора планети
Фізичні характеристики
Видима зоряна величина 8,2-9,0
Діаметр 5150 км
Середній радіус 2575,50 ± 2,00 км
Площа поверхні 8,3× 107 км²
Маса 1,34520029 ± 0,00020155× 1023 кг
Густина 1,8798 ± 0,0044 г/см³
Прискорення вільного падіння 1,352 м/с²
Друга космічна швидкість 2,639 км/с
Період обертання навколо своєї осі 15,94542068 діб
Нахил осі обертання
Альбедо 0,21
Атмосферний тиск 146,7 кПа Па
Температура поверхні 90 К
Атмосфера азот (98,4%), метан (1,6%)
Інші позначення
Сатурн VI

Титан (лат. Titan, грец. Τῑτάν) — найбільший за розміром супутник Сатурна, другий за розміром у Сонячній системі (після Ганімеда).

Відкритий 25 березня 1655 року нідерландським вченим Християном Гюйгенсом[1].

Відкриття

ред.

Фізичні характеристики

ред.

Орбіта й обертання

ред.

Внутрішня будова і склад

ред.

Геологічні особливості

ред.

Атмосфера

ред.

Титан є найбільш багатим на гази супутником у Сонячній системі, його атмосферна маса на одиницю площі набагато більша, ніж навіть у Землі. На своїх верхніх рівнях ця атмосфера іонізується через обмін зарядами, ударну іонізацію та фотоіонізацію[2].

Титан має густу атмосферу, яка повністю приховує його поверхню. Атмосфера на 90% складається з азоту. Тиск і температура на поверхні становлять 1,6 атмосфери і −179°C відповідно. Атмосферні дані свідчать про те, що Титан може бути першим тілом у Сонячній системі (крім Землі), на поверхні якого може існувати рідина. Крім того, присутність азоту, метану та більш складних вуглеводнів свідчить про те, що на Титані можливі пребіотичні хімічні реакції[3].

Місія «Кассіні-Гюйгенс» виявила, що на Титані є дощ, річки, озера та моря[4]. У 2004 році «Кассіні» знайшов чіткі докази існування великих озер рідкого вуглеводню в північних широтах Титану[5]. А у квітні 2016 року ESA оголосило, що одне з трьох великих морів Титана поблизу північного полюса, відоме як Лігела Маре, наповнене чистим рідким метаном, а морське дно вкрите мулом з матеріалу, що багатий на органіку[5].

Магнітне поле

ред.

Взаємодія з Сатурном

ред.

Титан, який обертається всередині магнітопаузи, у дальній частині магнітосфери, має цікаву взаємодію з нею. Атмосфера Титана на своїх верхніх рівнях іонізується через обмін зарядами, ударну іонізацію та фотоіонізацію. Ця новостворена плазма додає масу магнітосферній плазмі, яка намагається циркулювати в магнітосфері Сатурна зі швидкістю, близькою до тієї, яка необхідна, щоб залишатися нерухомою відносно планети, що обертається. Оскільки ця швидкість набагато вища за орбітальну швидкість Титану, додана маса сповільнює обертальну магнітосферну плазму. Магнітне поле планети, яке фактично замерзло в магнітосферній плазмі, потім розтягується й обтягується навколо планети, утворюючи щось подібне до рогатки, яка прискорює додану масу до швидкості обертання. Таким чином, взаємодія між магнітосферою Сатурна та атмосферою Титана нагадує взаємодію сонячного вітру з кометами та Венерою[2].

Дослідження

ред.

У 1944 році у ході досліджень було вивлено, що Титан має чітко виражену щільну атмосферу, що є незвичним для супутників Сонячної системи[6].

«Піонер-11»

ред.
 
Фото Титана зроблене апаратом «Піонер-11»

«Піонер-11» було запущено 1973 року для дослідження Юпітера і Сатурна. Пролетівши поруч з Сатурном у 1979 році, він також виміряв температуру Титана, визначивши, що супутник є надто холодним для появи на ньому життя[7], температура там становила −193°C[8].

«Вояджер»

ред.
 
Імла на Титані (фото «Вояджера-1»)

Космічні апарати «Вояджер-1» та «Вояджер-2» було запущено 1977 року для дослідження Юпітера, Сатурна та польоту до краю Сонячної системи.

«Вояджер-1», пролітаючи повз Сатурн, сфотографував супутники Титан, Мімас, Енцелад, Тефею, Діону та Рею. Найцікавішим об'єктом був Титан, біля якого «Вояджер-1» пролетів 12 листопада 1980 року на відстані 2500 миль (4000 кілометрів). Зображення показали густу атмосферу, яка повністю приховувала поверхню. Космічний апарат виявив, що атмосфера супутника на 90% складається з азоту. Тиск і температура на поверхні становили 1,6 атмосфери і −179°C відповідно. Атмосферні дані свідчать про те, що Титан може бути першим тілом у Сонячній системі (крім Землі), на поверхні якого може існувати рідина. Крім того, присутність азоту, метану та більш складних вуглеводнів свідчить про те, що на Титані можливі пребіотичні хімічні реакції[3].

Телескоп Габбла

ред.
 
Поверхня Титана на місці посадки зонда «Гюйгенс»

Космічний апарат «Кассіні» було запущено 2004 року для дослідження Сатурна і його супутників. Завдяки ньому було виявлено озера метану на Титані[9]. Основним завданням «Кассіні» стосовно Титану було дослідити вміст атмосферних компонентів, розподіл слідів газів і аерозолів, вітри та температури, склад і стан поверхні та верхні шари атмосфери. Також було досліджено взаємодію Титана з сонячним вітром і магнітосферою Сатурна[4].

«Кассіні» також перевозив зонд «Гюйгенс» ESA, який приземлився на Титан у 2005 році. Зонд Європейського космічного агентства «Гюйгенс» став першим космічним кораблем, який здійснив м’яку посадку на поверхню супутника іншої планети[10]. Наразі (станом на 2024 рік) Титан є найбільш віддаленим об'єктом, на який було спущено космічний апарат[4]. Зонд забезпечив перше пряме дослідження атмосфери Титана та перші й єдині прямі зображення його поверхні[10]. Гюйгенс надіслав вражаючі зображення та інші наукові результати під час двох з половиною годин спуску через туманну атмосферу Титана, перш ніж зупинитися серед округлих брил льоду на заплаві, вологій від рідкого метану[4].

Завдяки цій місії виявлено, що на Титані є дощ, річки, озера та моря; він оповита густою, багатою азотом атмосферою, і може бути схожим на те, якою була Земля давним-давно[4]. Схоже, що «Гюйгенс» приземлився на поверхню, схожу на пісок, утворений крижаними крупинками. Знімки поверхні показали пласку рівнину, всіяну галькою, а також докази дії рідини на місцевість у недавньому минулому. Подальші дані підтвердили існування рідких вуглеводневих озер у полярних районах Титану[5].

Зонд «Гюйгенс» не був розроблений, щоб вижити після посадки, хоча вчені не виключали такої можливості. Проблема в програмі зв’язку обмежила кількість зображень, які Гюйгенс передав на Кассіні, приблизно з 700 до 376. Проте, на здивування вчених на Землі, він продовжував свою роботу ще протягом трьох годин і 10 хвилин, протягом яких він передавав вид на околиці (224 зображення того самого виду)[5].

Титан в культурі

ред.

Будучи відносно схожим на Землю світом, Титан привернув увагу письменників як місце, яке могло бути колонізоване людьми та населене позаземним життям[11].

XX століття

ред.

Стенлі Г. Вайнбаум був першим раннім письменником наукової фантастики, який писав про дослідження зовнішніх планет та їх супутників. Одним із таких його оповідань є «Політ на Титан» (1935)[12].

Титан і Рея, колонізовані людьми, утворюють частину альянсу «Зовнішні супутники», який веде війну проти Землі та інших внутрішніх планет у романі Альфреда Бестера «Тигр! Тигр!»[13][14].

Роман Менлі Вейда Веллмана «Соджар з Титану» 1941 року розповідає про людську дитину, яка виростає сиротою на Титані, подібно до Тарзана[15].

«Проблеми на Титані» (1954) Алана Нурса — це підлітковий роман про колонізацію супутника[16].

Також на Титані відбуваються основні сцени роману Курта Воннегута «Сирени Титана» (1959)[17].

Оповідання Артура Кларка «Схід Сатурна» (1962). Історія чоловіка, який через травму дитинства хотів побудувати готель на Титані[18].

У романі Бена Бови «Як на темній рівнині» (1972)[19] на Титані знаходяться величезні машини прибульців[20].

Детально описана колонія на Титані в романі «Земля імперська» (1975)[21] Артура К. Кларка[14].

Також це домівка дивної форми життя з твору «Якщо зірки — боги» (1977)[22] Грегорі Бенфорда та Гордона Еклунда[14].

XXI століття

ред.

Роман Пола Макоулі «Сади Сатурна» (2001). Майбутнє, де багато менших супутників Сатурна населені, Титан тераформується, а генний інженер намагається перетворити Епіметей на живий організм[23].

Пізніша серія Бена Бови «Оповідання про Велику подорож» розповідає про подорож до Сатурна і Титана у романах із відповідними назвами «Сатурн» (2003) і «Титан» (2006)[14].

Роман Стівена Бакстера «Повернення на Титан» (2011) описує місію з екіпажем, що досліджує Титан. Інтригуючі форми життя, які можуть вижити на Титані, є основою для цієї історії[24].

Титан був колонізований у фільмі «Світ забуття» (2013)[14].

Див. також

ред.

Примітки

ред.
  1. Guillot, Tristan; Atreya, Sushil; Charnoz, Sébastien; Dougherty, Michele K.; Read, Peter (1 січня 2009). Saturn's Exploration Beyond Cassini-Huygens.
  2. а б C. T. Russel, J. G. Luhmann (1997). Encyclopedia of Planetary Sciences: Saturn: Magnetic field and magnetosphere. New York.
  3. а б Voyager 1 - NASA Science. science.nasa.gov (амер.). Процитовано 26 липня 2024.
  4. а б в г д Cassini: About the Mission - NASA Science. science.nasa.gov (амер.). Процитовано 28 липня 2024.
  5. а б в г Huygens - NASA Science. science.nasa.gov (амер.). Процитовано 28 липня 2024.
  6. Kuiper, Gerard P. (1 листопада 1944). Titan: a Satellite with an Atmosphere. The Astrophysical Journal. Т. 100. с. 378. doi:10.1086/144679. ISSN 0004-637X. Процитовано 26 липня 2024.
  7. Pioneer Mission Description Page. web.archive.org. 30 січня 2006. Процитовано 26 липня 2024.
  8. Pioneer 11 - NASA Science. science.nasa.gov (амер.). Процитовано 26 липня 2024.
  9. Study puts new spin on Saturn’s rotation > News > University of Louisville: It's Happening Here. web.archive.org. 12 січня 2012. Процитовано 25 липня 2024.
  10. а б Saturn: Exploration - NASA Science. science.nasa.gov (амер.). Процитовано 26 липня 2024.
  11. Stableford, Brian M. (2006). Science Fact and Science Fiction: An Encyclopedia (англ.). Taylor & Francis. ISBN 978-0-415-97460-8.
  12. SFE: Weinbaum, Stanley G. sf-encyclopedia.com. Процитовано 31 липня 2024.
  13. Internet Archive, Alfred (1984). Tiger! Tiger!. Wendover : Goodchild. ISBN 978-0-86391-025-8.
  14. а б в г д SFE: Outer Planets. sf-encyclopedia.com. Процитовано 31 липня 2024.
  15. Ashley, Michael; Ashley, Mike (1 січня 2000). The History of the Science-fiction Magazine (англ.). Liverpool University Press. ISBN 978-0-85323-855-3.
  16. SFE: Nourse, Alan E. sf-encyclopedia.com. Процитовано 31 липня 2024.
  17. Internet Archive, jr (1959). the sirens of titan. Dell Publishing Co., Inc.
  18. Internet Archive, Arthur C. (Arthur Charles) (1962). Tales of ten worlds. New York, Harcourt, Brace & World. ISBN 978-0-15-688158-6.
  19. Internet Archive, Ben (1985). As on a darkling plain. New York : Tom Doherty Associates. ISBN 978-0-8125-3200-5.
  20. SFE: Bova, Ben. sf-encyclopedia.com. Процитовано 31 липня 2024.
  21. Internet Archive, Arthur C. (Arthur Charles) (1979). Imperial earth. New York : Ballantine Books. ISBN 978-0-345-28915-5.
  22. Internet Archive, Gregory; Eklund, Gordon (1981). If the stars are gods. New York : Ace. ISBN 978-0-441-37066-5.
  23. - THE GARDENS OF SATURN. www.baen.com. Процитовано 31 липня 2024.
  24. Internet Archive, Stephen (2015). Xeelee : endurance. London : Gollancz. ISBN 978-1-4732-1270-1.