Bagi kategori saintis yang bersemangat yang berminat dengan kewujudan dunia luar bumi yang sesuai untuk penjelajahan, frasa yang terkenal: "Adakah kehidupan di Marikh, ada kehidupan di Marikh", tidak lagi relevan hari ini. Ternyata ada dunia dalam Sistem Suria yang lebih menarik dalam aspek ini daripada Planet Merah. Satu contoh yang jelas ialah satelit terbesar Saturnus, Titan. Ternyata tubuh surgawi ini sangat mirip dengan planet kita. Maklumat yang dimiliki saintis hari ini membolehkan kewujudan versi saintifik bahawa kehidupan di atas satelit Setan pada Titan adalah fakta.
Apa yang menarik untuk bumi Titan?
Selepas seorang lelaki selama beberapa dekad berusaha tidak berjaya mencari dunia dalam sistem suria kita yang sekurang-kurangnya menyerupai bumi kita dari jauh, maklumat mengenai Titan menanamkan harapan dalam komuniti saintifik. Para saintis telah berminat dengan badan angkasa ini, bermula pada tahun 2005, apabila penyelidikan Huygens secara automatik mendarat di permukaan salah satu satelit terbesar Sistem Tata Surya. Untuk 72 minit akan datang, gambar kapal terbang dan kamera video kapal angkasa dihantar ke Bumi foto permukaan objek ini dan bahan video lain mengenai dunia yang jauh ini. Walaupun untuk masa yang terhad untuk penyelidikan instrumen satelit yang jauh, saintis dapat memperoleh maklumat yang lengkap.
Pendaratan di permukaan Titan dijalankan dalam rangka program antarabangsa "Cassini-Huygens", yang bertujuan untuk mengkaji Saturn dan satelitnya. Dilancarkan pada tahun 1997, stesen janakuasa automatik Cassini adalah pembangunan umum ESA dan NASA untuk kajian terperinci mengenai Saturnus dan kawasan sekitarnya planet ini. Setelah 7 tahun terbang melintasi expanses sistem suria, stesen itu menghantar siasatan angkasa Huygens ke Titan. Peranti unik ini adalah hasil kerja gabungan para pakar dari NASA dan agensi ruang angkasa Italia, yang pasukannya telah memberikan harapan besar pada penerbangan ini.
Hasil yang diperoleh para saintis dari stesen kerja "Cassini" dan dari papan penyelidikan "Huygens" ternyata tidak ternilai. Walaupun fakta bahawa satelit jauh muncul di depan mata bumi sebagai kerajaan yang tenang senyap es, kajian terperinci mengenai permukaan objek mengubah persepsi Titan. Dalam gambar-gambar yang diperolehi menggunakan penyelidikan Huygens, adalah mungkin untuk membongkar permukaan satelit Saturnus, yang kebanyakannya terdiri daripada lapisan air pepejal dan lapisan sedimen organik, dalam butiran terkecil. Ternyata suasana yang padat dan tidak dapat ditembus dari satelit jauh mempunyai komposisi yang hampir sama dengan sampul surat udara darat.
Di masa depan, saintis Titan melemparkan satu lagi bonus yang serius. Buat pertama kalinya dalam sejarah penerokaan dan kajian ruang angkasa luar di luar Bumi, perkara cair yang sama yang ada di planet Bumi pada tahun-tahun awal kewujudannya telah dijumpai. Relief tubuh angkasa melengkapi lautan yang luas, banyak tasik dan lautan. Semua ini memberi alasan untuk mempercayai bahawa kita berhadapan dengan tubuh angkasa, yang boleh menjadi satu lagi oasis kehidupan dalam sistem solar kita. Kajian komposisi atmosfera dan media cecair satelit Saturnus mendedahkan kehadiran bahan-bahan penting untuk kehidupan organisma. Diasumsikan bahawa dalam keadaan tertentu dalam proses mengkaji badan angkasa ini, organisma hidup dapat dikesan di Titan.
Dalam hal ini, kajian selanjutnya mengenai satelit Saturnus yang paling besar menjadi relevan. Terdapat kebarangkalian yang tinggi bahawa, bersama-sama dengan Marikh, ia adalah Titan yang boleh menjadi rumah kosmik kedua untuk peradaban manusia.
Pandangan akademik Titan
Saiz Titan membolehkan ia berada dengan planet-planet sistem solar. Badan angkasa ini mempunyai diameter 5152 km, yang lebih besar daripada diameter Mercury (4879 km) dan sedikit kurang daripada Marikh (6779 km). Jisim Titan adalah 1.3452 · 1023 kg, yang 45 kali kurang daripada jisim planet kita. Pada jisim satelit Saturnus adalah yang kedua dalam sistem suria, di belakang satelit Jupiter - Ganymede.
Walaupun saiz dan beratnya mengagumkan, Titan mempunyai ketumpatan yang rendah, hanya 1.8798 g / cm³. Sebagai perbandingan, ketumpatan planet Saturn adalah hanya 687 k / m3. Para saintis telah mengenal pasti medan graviti yang lemah dari satelit. Daya tarikan pada permukaan Titan adalah 7 kali lebih lemah daripada parameter bumi, dan pecutan graviti adalah sama seperti pada Bulan - 1.88 m / s2 berbanding 1.62 m / s2.
Ciri ciri adalah kedudukan Titan dalam ruang. Satelit terbesar Saturnus berputar di sekitar planet induknya di orbit elips pada kelajuan 5.5 km / s, berada di luar kawasan cincin Saturnus. Jarak purata dari Titan ke permukaan Saturn adalah 1, 222 juta km. Keseluruhan sistem ini terletak pada jarak 1 bilion 427 juta km dari Matahari, yang 9,5 kali lebih lama daripada jarak antara lampu pusat dan bumi kita.
Seperti satelit kita, "Bulan Zuhal" sentiasa dihidupkan oleh satu pihak. Ini disebabkan oleh sinkronisme putaran satelit di sekitar paksi sendiri dengan tempoh orbit Titan di sekitar planet ibu. Revolusi lengkap di sekitar Saturnus, satelit terbesarnya membuat 15 hari Bumi. Disebabkan fakta bahawa Saturn dan satelitnya mempunyai sudut yang agak tinggi kecenderungan paksi putaran kepada paksi ekliptik, terdapat musim di permukaan Titan. Setiap 7.5 Tahun Bumi pada satelit Saturnus, musim panas memberi laluan kepada musim sejuk yang sejuk. Menurut pemerhatian astronomi hari ini di sisi Titan, yang menghadapi Saturnus, adalah musim luruh. Tidak lama lagi satelit akan hilang dari sinar matahari di belakang planet ibu dan musim gugur titan akan digantikan oleh musim sejuk yang panjang dan sengit.
Suhu di permukaan satelit berbeza dalam lingkungan minus 140-180 darjah Celcius. Data yang diperoleh dari lembaga penyelidikan ruang Huygens mendedahkan fakta yang ingin tahu. Perbezaan antara suhu kutub dan khatulistiwa hanya 3 darjah. Ini dijelaskan oleh kehadiran suasana padat, yang menghalang kesan cahaya matahari di permukaan Titan. Walaupun kepadatan tinggi suasana, disebabkan oleh suhu yang rendah, tidak ada curah hujan curah pada Titan. Pada musim sejuk, permukaan satelit merangkumi salji dari etana, zarah wap air dan ammonia. Ini hanya sebahagian kecil daripada apa yang kita tahu mengenai Titan. Fakta menarik mengenai satelit Saturnus terbesar berkaitan dengan literal bidang, dari astronomi, klimatologi dan glasiologi, kepada mikrobiologi.
Titan dalam semua kemuliaannya
Sehingga baru-baru ini, kebanyakan maklumat tentang satelit Saturnus adalah berdasarkan pemerhatian visual yang diperolehi dari siasatan ruang Voyager, yang melanda pada tahun 1980 pada jarak 7000 km. Teleskop Hubble sedikit mengangkat kerahsiaan mengenai objek ruang ini. Untuk mendapatkan idea permukaan satelit tidak membenarkan suasana padatnya, yang ketumpatan dan ketebalannya lebih rendah hanya dari amplop gas udara Venus dan daratan.
Misi stesen automatik Cassini pada tahun 2004 membantu menghilangkan kabus yang memerintah badan angkasa ini. Selama empat tahun, peranti ini berada di orbit Saturnus, melakukan pemotretan satelit satelit dan Titan yang konsisten. Penyelidikan dari probe Cassini dijalankan dengan bantuan kamera dengan penapis inframerah dan radar khas. Foto-foto itu diambil dari sudut yang berbeza pada jarak 900-2000 km dari permukaan satelit.
Kemunculan kajian Titan adalah pendaratan di permukaan penyelidikan Huygens, dinamakan selepas penemu satelit Saturnus. Peranti itu, setelah memasuki lapisan padat atmosfera Titan, turun dengan payung terjun selama 2,5 jam. Pada masa ini, peralatan probe mengkaji komposisi atmosfera satelit, memotret permukaannya dari ketinggian 150, 70, 30, 15, dan 10 kilometer. Selepas keturunan yang panjang, siasatan angkasa mendarat di permukaan Titan, dikebumikan 0.2-0.5 meter dalam ais kotor. Selepas mendarat, Huygens bekerja selama lebih kurang sejam, menghantar maklumat berguna secara langsung ke Bumi melalui Cassini AMS secara langsung dari permukaan satelit. Terima kasih kepada gambar-gambar yang diambil dari lembaga Cassini AMS dan penyelidikan Huygens, pasukan penyelidik menghasilkan peta Titan. Di samping itu, saintis kini mempunyai maklumat terperinci tentang atmosferanya, data mengenai iklim permukaan dan ciri-ciri bumi.
Suasana satelit
Dalam keadaan dengan Titan, buat kali pertama dalam proses mengkaji dan mempelajari badan-badan angkasa dari sistem suria, saintis mempunyai peluang untuk mempelajari atmosfera dengan terperinci. Seperti yang dijangkakan, satelit Saturnus mempunyai suasana padat dan maju, yang bukan sahaja dalam banyak cara menyerupai cangkang gas Bumi, tetapi juga melepasi secara massal.
Ketebalan lapisan atmosfer Titan adalah 400 km. Setiap lapisan atmosfera mempunyai komposisi dan kepekatannya sendiri. Komposisi gas adalah seperti berikut:
- 98.6% daun nitrogen N;
- 1.6% di atmosfera adalah metana;
- sebilangan kecil etana, sebatian asetilena, propana, karbon dioksida dan karbon monoksida, helium dan cyan.
Kepekatan metana di atmosfer satelit, bermula dari ketinggian 30 km, berubah ke bawah. Apabila satelit mendekati permukaan, jumlah metana berkurangan kepada 95%, manakala kepekatan etana meningkat kepada 4-4.5%.
Ciri ciri lapisan udara dari satelit Titan adalah kesan anti-rumah hijau. Kehadiran molekul organik hidrokarbon di atmosfera yang lebih rendah meneutralkan kesan rumah hijau yang dihasilkan oleh kepekatan metana yang besar. Hasilnya, permukaan badan celestial disejukkan seragam kerana adanya hidrokarbon. Proses yang sama dan medan graviti Saturnus, menyebabkan peredaran suasana Titan. Gambar ini menyumbang kepada pembentukan proses iklim aktif di atmosfer satelit Saturnus.
Perlu diingatkan bahawa atmosfer satelit sentiasa kehilangan berat badan. Ini disebabkan ketiadaan medan magnet yang berkuasa di badan angkasa, yang tidak dapat memegang sampul surat udara, yang berada di bawah pengaruh angin matahari yang tetap dan daya graviti Saturnus. Sehingga kini, tekanan atmosfera pada gergasi berwayar satelit ialah 1.5 atm. Ini selalu memberi kesan kepada keadaan cuaca, yang berbeza dengan kepekatan gas di atmosfera Titan.
Kerja utama untuk mewujudkan cuaca di Titan dilakukan oleh awan padat, yang, tidak seperti massa udara daratan, terdiri daripada sebatian organik. Pembentukan atmosfera ini merupakan sumber hujan pada satelit Saturn yang terbesar. Oleh kerana suhu yang rendah, suasana badan angkasa kering. Kepekatan kekuningan terbesar ditemui di kawasan kutub. Kerana suhu yang rendah, kelembapan di atmosfera sangat rendah, jadi hujan di Titan adalah kristal ais metana dan fros, yang terdiri daripada nitrogen, etana, dan sebatian amonia.
Permukaan Titan dan strukturnya
Satelit Saturnus tidak hanya mempunyai suasana yang menarik. Permukaannya adalah objek yang sangat aneh dari sudut pandang geologi. Di bawah selimut tebal metana, lensa foto dan kamera dari ruang angkasa Huygens mendapati seluruh benua dipisahkan oleh banyak tasik dan laut. Seperti di Bumi, terdapat banyak pembentukan berbatu dan pergunungan di benua, terdapat celah dan lekukan yang mendalam. Mereka digantikan oleh dataran dan lembah yang luas. Di bahagian khatulistiwa badan angkasa, zarah hidrokarbonat dan ais air membentuk kawasan bukit pasir yang luas. Diandaikan bahawa siasatan angkasa Huygens telah membuat pendaratan di salah satu bukit pasir.
Persamaan penuh dengan planet hidup menambah kehadiran struktur cecair. Di Titan, sungai-sungai yang mempunyai sumber, saluran berliku dan delta - tempat di mana sungai mengalir ke dalam lembangan laut - telah ditemui. Mengikut data yang diambil dari gambar, beberapa sungai Titan mempunyai panjang saluran lebih daripada 1000 km. Hampir semua jisim cecair Titan tertumpu di lembangan dan tasik laut, yang menduduki kawasan yang mengagumkan - sehingga 30-40% dari semua kawasan permukaan badan angkasa ini.
Bukti kehadiran kelompok besar media cecair di permukaan satelit adalah tempat terang yang sangat besar, yang selama ini agak keliru para ahli astronomi. Selepas itu, terbukti bahawa kawasan terang di Titan adalah kolam besar hidrokarbon cecair, yang dipanggil Laut Kraken. Dengan kawasan, takungan khayalan ini lebih besar daripada tasik terbesar di Bumi - Laut Caspian. Satu lagi objek yang menarik adalah Laut Liegei - takungan semulajadi terbesar untuk metana cair dan etana.
Maklumat yang tepat mengenai komposisi medium cair laut dan tasik Titan diperoleh terima kasih kepada kerja AMC "Casssini". Menggunakan data dari gambar dan simulasi komputer, komposisi cecair pada Titan ditentukan di bawah keadaan daratan:
- etana ialah 76-80%;
- propana di laut dan tasik Titan 6-7%;
- akaun metana untuk 5-10%.
Di samping unsur-unsur asas yang diwakili sebagai gas beku, hidrogen sianida, butana, butena dan asetilena hadir dalam cecair. Pengumpulan air utama di Titan mempunyai sifat yang sedikit berbeza dari bentuk bumi. Di permukaan satelit, sejumlah besar deposit ais panas yang terdiri daripada air dan ammonia didapati. Dianggarkan bahawa di bawah permukaan mungkin terdapat takungan semula jadi yang penuh dengan air cair dengan ammonia yang dibubarkan di dalamnya. Dalam aspek ini, struktur dalaman satelit juga menarik.
Hari ini terdapat pelbagai versi struktur dalaman Titan. Seperti halnya dengan semua planet terestrial, ia mempunyai teras pepejal, bukan besi-nikel, seperti pada empat planet pertama sistem suria, tetapi satu batu. Diameternya kira-kira 3400-3500 km. Seterusnya datang bahagian yang menyeronokkan. Berbeza dengan Bumi, di mana mantel bermula selepas inti, di Titan ruang ini dipenuhi dengan lapisan padat air ais dan hidrat metana. Mungkin ada lapisan cecair antara lapisan individu. Walau bagaimanapun, walaupun sifatnya sejuk dan berbatu, satelit berada dalam fasa aktif dan proses tektonik diperhatikan di atasnya. Ini difasilitasi oleh kuasa pasang surut yang disebabkan graviti raksasa Saturnus.
Kemungkinan masa depan Titan
Berdasarkan data kajian yang dilakukan dalam dekad yang lalu, manusia berurusan dengan objek unik sistem solar. Titan adalah satu-satunya benda angkasa, selain Bumi, yang dicirikan oleh ketiga-tiga jenis aktiviti. Pada satelit Saturnus terdapat jejak aktiviti geologi yang tetap, yang merupakan pengesahan aktiviti tektonik hidupnya.
Sifat permukaan Titan juga sangat menarik. Struktur, komposisi dan bantuannya bercanggah dengan hakikat bahawa permukaan satelit Saturnus adalah dalam gerakan yang berterusan. Di sini, seperti di Bumi, di bawah pengaruh angin dan hujan, hakisan tanah diperhatikan, cuaca batuan dan pemendapan berlaku.
Komposisi atmosfera satelit dan proses peredaran yang terjadi di dalamnya membentuk iklim di Titan. Semua tanda-tanda ini memihak kepada fakta bahawa kehidupan boleh wujud di Titan dalam keadaan tertentu. Sememangnya, ia akan menjadi satu bentuk kehidupan yang berbeza dari organisma duniawi, tetapi kewujudannya akan menjadi penemuan besar bagi manusia.
