Титан (супутник): відмінності між версіями

[перевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
Nezus2142 (обговорення | внесок)
Додав опис дослідження Титану зондом Гюйгенс. Завантажив два зображення поверхні цим зондом, та видалив старе зображення, яке дублювало нове зображення. Відформатував вигляд сторінки після видалення старого зображення
BunykBot (обговорення | внесок)
м Вікіфікація
Рядок 138:
За сучасними оцінками атмосфера Титана на 95&nbsp;% складається з азоту і чинить на поверхню на 50&nbsp;% більший тиск, ніж земна атмосфера. Наразі не існує єдиної думки про її походження: є декілька різних версій, але до кожної з них є серйозні контраргументи<ref name="LentaTitan"/>.
 
Так, за однією теорією, атмосфера Титана спочатку складалася з [[аміак]]у (NH<sub>3</sub>), потім почалася дегазація супутника під дією [[Ультрафіолетове випромінювання|ультрафіолетового сонячного випромінювання]] з довжиною хвилі переважно нижче 260&nbsp;нм<ref name="Waite2005"/><ref name="Penz2005"/>; це призвело до того, що аміак почав розкладатися на [[атом]]арні [[азот]] і [[водень]], які з'єднувалися в молекули азоту (N<sub>2</sub>) і водню (H<sub>2</sub>). Важчий азот опускався вниз до поверхні, а легший водень виходив у [[космічний простір]], оскільки низька гравітація Титана не здатна утримати і призвести до накопичення цього газу в атмосфері<ref name="Penz2005" />. Однак, критики подібної теорії відмічають, що для подібного процесу необхідно, щоб Титан формувався при відносно високій температурі, при якій могло б відбутися {{нп|Гравітаційна диференціація|розділення|ru|ГравитационнаяPlanetary дифференциацияdifferentiation}} речовин, що складають супутник на кам'янисту серцевину і замерзлий крижаний верхній шар. Однак спостереження зонда «Кассіні» вказують, що речовина Титана не настільки чітко поділяється на шари<ref name="LentaTitan" />.
 
Згідно з іншою теорією, азот міг зберегтися з часів формування Титана, однак у цьому випадку в атмосфері повинно також бути і багато ізотопу {{нп|Ізотопи аргону|аргону-36|ru|ИзотопыIsotopes аргонаof argon}}, який також входив до складу газів у протопланетному диску, з якого утворилися планети і супутники Сонячної системи. Однак спостереження показали, що в атмосфері Титана дуже мало цього ізотопу<ref name="LentaTitan" />.
 
В журналі [[Nature Geoscience]] 8 травня 2011 року була опублікована ще одна теорія, в якій припускається, що атмосфера Титана утворилася завдяки інтенсивному кометному бомбардуванню близько чотирьох мільярдів років тому. На думку авторів ідеї, [[азот]] утворився з аміаку при співударянні [[комета|комет]] з поверхнею Титана; така «аварія» відбувається на величезній швидкості, і в місці удару різко підвищується температура, а також створюється дуже високий тиск. При таких умовах цілком можливе проходження хімічної реакції. Для перевірки своєї теорії автори з допомогою [[лазер]]них гармат обстрілювали мішень із замороженого аміаку снарядами з [[золото|золота]], [[платина|платини]] і [[мідь|міді]]. Цей дослід показав, що при ударі дійсно відбувається розкладання аміаку на водень та азот. Вченими було підраховано, що в ході інтенсивного кометного бомбардування Титана повинно було утворитися близько 300 квадрильйонів [[Тонна|тонн]] азоту, чого, за їхніми словами, цілком достатньо для формування [[Атмосфера Титана|атмосфери Титана]]<ref name="LentaTitan" /><ref name=space11604/>.
Рядок 148:
==== Склад атмосфери ====
[[Файл:Formation of tholins in Titan's upper atmosphere-ru.svg|thumb|left|Утворення [[Толіни|толінів]]&nbsp;— складних [[Органічні речовини|органічних молекул]] з великою [[Молекулярна маса|молекулярною масою]] у верхній атмосфері Титана, на висоті ~1000&nbsp;км<ref name=Waite_2007/><ref name=daviddarling/>.]]
Близько {{nobr|98,4 %}} атмосфери складає [[азот]]<ref name="Niemann"/>. Таким чином, Титан і Земля&nbsp;— єдині тіла в Сонячній системі, які мають щільну атмосферу з переважним вмістом азоту (розріджені азотні атмосфери мають [[Тритон (супутник)|Тритон]] і [[Плутон (карликова планета)|Плутон]]). У невеликих кількостях наявні [[метан]] та [[аргон]], які переважають в основному у верхніх шарах атмосфери, де їхня концентрація досягає 43&nbsp;%. Є також сліди [[етан]]у, [[ацетилен]]у, {{нп|Діацетилен|діацетилену|ru|Диацетилен}}, [[Пропін|метилацетилену]], ціаноацетилену, [[пропан]]у, [[Діоксид вуглецю|вуглекислого газу]], [[Монооксид вуглецю|чадного газу]], {{нп|Ціан (речовина)|ціану|ru|Циан (вещество)Cyanogen}}, [[гелій|гелію]]<ref name="Niemann"/>. Практично відсутній вільний [[кисень]].
 
Оскільки Титан не має суттєвого [[Магнітне поле|магнітного поля]], то його атмосфера, особливо верхні шари, сильно піддається впливу [[Сонячний вітер|сонячного вітру]]. Крім того, вона також піддається дії космічного випромінювання і сонячного опромінення, під дією яких, зокрема, ультрафіолету, молекули азоту і метану розкладаються на іони або {{нп|Вуглеводневий радикал|вуглеводневі радикали|ru|Углеводородный радикал}}. Ці фрагменти, у свою чергу, утворюють складні органічні сполуки азоту чи сполуки [[Вуглець|вуглецю]], в тому числі ароматичні сполуки (наприклад, [[бензен]])<ref name=Coates/>. Також у верхніх шарах атмосфери утворюється [[поліїн]]&nbsp;— полімер із спряженим потрійним зв'язком.
Рядок 179:
В цілому рельєф Титана відносно рівний&nbsp;— варіація по висоті не перевищує 2&nbsp;км, однак локальні перепади висот, як показують дані радара і [[Стереоскопічна фотозйомка|стереознімки]], отримані [[Гюйгенс (зонд)|«Гюйгенсом»]], можуть бути досить значними; круті схили на Титані не рідкість<ref name=Barnes/>. Це є результатом інтенсивної ерозії за участі вітру та рідини. [[Метеоритний кратер|Ударних кратерів]] на Титані небагато (станом на 2012 рік точно ідентифіковано 7 і можливо&nbsp;— 52)<ref name=Gilliam_2014/>. Це наслідок того, що їх відносно швидко приховують осади<ref name=PIA07365/> і згладжує вітрова ерозія<ref name=Nasa3/><ref name=Gilliam_2014/>. Поверхня Титана в помірних широтах менш контрастна.
 
Для деяких деталей поверхні Титана припускається [[кріовулканізм|кріовулканічне]] походження. Це передусім {{нп|Гора Дум||ru|ГораDoom ДумMons}} з прилеглими {{нп|Патера Сотра|патерою Сотра|ru|ПатераSotra СотраPatera}} і {{нп|Потік Мохіні|потоком Мохіні|ru|Поток Мохини}}, {{нп|гора Еребор||ru|Гора Эребор}} і потокоподібні об'єкти в {{нп|Область Хотея|області Хотея|ru|Область Хотэя}}<ref name=Lopes_2013/>.
 
==== Дюни ====
Рядок 196:
У липні 2009 року було зафіксовано відбиття сонячного світла (блік) від гладкої поверхні рідкого басейну в [[Інфрачервоне випромінювання|інфрачервоному діапазоні]], що стало прямим доказом існування озер<ref name=ria20091221/>.
 
Раніше поблизу полюсів радар «Кассіні» показав наявність дуже рівної і/або добре поглинаючої поверхні, яка належала [[метан]]овим (або метан-етановим) резервуарам, наявність яких довго була під сумнівом. Зокрема, у червні 2005 року на знімках «Кассіні» виявили у південній полярній області темне утворення з дуже чіткими границями, яке було ідентифіковане як рідке озеро. Його назвали {{нп|Озеро Онтаріо (Титан)|озеро Онтаріо|ru|ОзероOntario Онтарио (Титан)Lacus}}<ref name=Ontario1/><ref name=Ontario2/> Чіткі радарні знімки озер у північній полярній області Титана отримані у липні 2006 року<ref name = Nasa4/>. Радарне покриття області {{нп|Меццорамія (Титан)|Меццорамія|ru|Меццорамия (Титан)}} у високих широтах південної півкулі показало наявність розвинутої річкової системи, берегової лінії з характерними слідами ерозії та поверхні, покритої рідиною в даний час або в недалекому минулому<ref name=Stofan_2007/><ref name=elementy164814/>.
 
У березні 2007 року «Кассіні» виявив в районі північного полюса декілька гігантських озер, найбільше з яких ([[Кракенове море|Море Кракена]]) має довжину 1000&nbsp;км і за площею сумірне з [[Каспійське море|Каспійським морем]], ще одне ({{нп|море Лігеї||ru|МореLigeia ЛигеиMare}}) при площі 100&nbsp;000&nbsp;км² більше за будь-яке прісноводне земне озеро<ref name=Nasa5/>. У червні 2012 року астрономи, вивчаючи знімки, зроблені «Кассіні» з 2004 по 2008 роки, виявили метанове озеро глибиною 1&nbsp;м у пустельній екваторіальній області Титана<ref name="Griffith"/>. Озеро вдалося розгледіти завдяки зйомці в інфрачервоному діапазоні. Його довжина становить близько 60, а ширина&nbsp;— близько 40&nbsp;км<ref name="Maggie McKee"/>. Крім цього озера були виявлені ще чотири утворення, які більше нагадують земні болота<ref name="Griffith"/>.
 
Згідно з даними «Кассіні» і комп'ютерними розрахунками, склад рідини в озерах наступний: [[етан]] (76—79&nbsp;%), [[пропан]] (7—8&nbsp;%), [[метан]] (5—10&nbsp;%). Крім цього, озера містять 2—3&nbsp;% [[Ціановодень|ціаніду водню]], і близько 1&nbsp;% [[Бутени|бутену]], [[Бутан (сполука)|бутану]] та [[ацетилен]]у<ref name=Cordier/>. Згідно з іншими даними, основними компонентами є етан і метан. Запаси вуглеводнів в озерах у декілька разів перевищують загальні запаси нафти і газу на Землі<ref name=Nasa6/>. Вчені NASA припустили<ref name=lenta2/>, що при певних умовах на поверхні озер Титана можуть утворюватися плавучі крижини. Такий лід повинен бути насичений газом (понад 5&nbsp;%) щоб залишатися на поверхні озера, а не опускатися на дно.
Рядок 210:
 
==== Кріовулканізм ====
[[Файл:Doom Mons, Sotra Patera, Mohini Fluctus (cropped).png|thumb|Радарне зображення ймовірного кріовулкана<ref name=Lopes_2013/>&nbsp;— {{нп|Гора Дум|гори Дум|ru|ГораDoom ДумMons}} з {{нп|Патера Сотра|патерою Сотра|ru|ПатераSotra СотраPatera}} і {{нп|потік Мохіні||ru|Поток Мохини}}]]
На Титані наявні чіткі ознаки вулканічної активності. Однак при схожості форми і властивостей вулканів, на супутнику діють не силікатні вулкани, як на Землі чи [[Марс (планета)|Марсі]] й [[Венера (планета)|Венері]], а так звані [[Кріовулканізм|кріовулкани]], які, скоріш за все, вивергаються водно-аміачною сумішшю з домішкою [[вуглеводні]]в<ref name=Martinez/>.
 
Існування вулканізму почали припускати після виявлення в атмосфері {{нп|Ізотопи аргону|аргону-40|ru|ИзотопыIsotopes аргонаof argon}}, який утворюється при розпаді радіоактивних речовин<ref name=Owen/>. Пізніше «Кассіні» зареєстрував потужне джерело метану, яке ймовірно є кріовулканом. Оскільки на поверхні супутника досі не було знайдено жодного джерела метану, здатного підтримувати постійну кількість речовини в атмосфері, то тепер вважається, що основна частина всього метану походить з кріовулканів<ref name="Seeing_Touching_Titan-ESA"/><ref name=newscientist/>.
 
Крім того, у грудні 2008 року астрономи зареєстрували в атмосфері два світлих утворення тимчасового характеру, однак вони виявилися занадто довговічними, щоб вважати їх погодним явищем. Вважається, що це був наслідок від активного виверження одного з кріовулканів<ref name="longstaff"/>.