Per la categoria di scienziati entusiasti che sono interessati all'esistenza di mondi extraterrestri adatti all'esplorazione, la ben nota frase: "C'è vita su Marte, c'è vita su Marte", ha cessato di essere rilevante oggi. Si è scoperto che ci sono mondi all'interno del Sistema Solare che sono molto più interessanti sotto questo aspetto rispetto al Pianeta Rosso. Un vivido esempio di questo è il satellite più grande di Saturno, Titano. Si è scoperto che questo corpo celeste è molto simile al nostro pianeta. Le informazioni che gli scienziati hanno oggi consentono l'esistenza di una versione scientifica che la vita sul satellite di Satana su Titano è un dato di fatto.
Cosa è così interessante per i terrestri Titano?
Dopo che un uomo per decenni ha tentato senza successo di trovare un mondo nel nostro sistema solare che almeno assomigliasse alla nostra Terra da lontano, le informazioni su Titano hanno infuso speranza nella comunità scientifica. Gli scienziati si sono interessati a questo corpo celeste, a partire dal 2005, quando una sonda automatica Huygens è atterrata sulla superficie di uno dei più grandi satelliti del Sistema Solare. Per i prossimi 72 minuti, la foto e la videocamera di bordo della nave spaziale hanno trasmesso alla Terra una foto della superficie di questo oggetto e di altri materiali video su questo mondo lontano. Anche per un tempo così limitato assegnato alla ricerca strumentale di un satellite distante, gli scienziati sono stati in grado di ottenere una quantità esaustiva di informazioni.
L'atterraggio sulla superficie di Titano è stato effettuato nell'ambito del programma internazionale "Cassini-Huygens", finalizzato allo studio di Saturno e dei suoi satelliti. Lanciata nel 1997, la stazione interplanetaria automatica Cassini è uno sviluppo generale dell'ESA e della NASA per uno studio dettagliato di Saturno e dell'area circostante di questo pianeta. Dopo 7 anni di volo attraverso le distese del sistema solare, la stazione ha consegnato la sonda spaziale Huygens a Titano. Questo dispositivo unico è il frutto del lavoro congiunto di esperti della NASA e dell'agenzia spaziale italiana, il cui team aveva riposto grandi speranze in questo volo.
I risultati ottenuti dagli scienziati dalla stazione di lavoro "Cassini" e dal consiglio di amministrazione della sonda "Huygens" si sono dimostrati inestimabili. Nonostante il satellite distante apparisse davanti agli occhi dei terrestri come un enorme regno silenzioso di ghiaccio, il successivo studio dettagliato della superficie dell'oggetto cambiò la percezione di Titano. Nelle fotografie ottenute usando la sonda Huygens, è stato possibile smontare la superficie del satellite di Saturno, che consisteva principalmente di ghiaccio solido e strati sedimentari di natura organica, nel più piccolo dettaglio. Si è scoperto che l'atmosfera densa e impenetrabile di un satellite distante ha quasi la stessa composizione dell'involucro terrestre del gas dell'aria.
In futuro, gli scienziati di Titan hanno lanciato un altro serio bonus. Per la prima volta nella storia dell'esplorazione e dello studio dello spazio extraterrestre al di fuori della Terra, è stata trovata la materia liquida della stessa natura che si trovava sul pianeta Terra nei primi anni della sua esistenza. Il rilievo del corpo celeste integra il vasto oceano, numerosi laghi e mari. Tutto ciò dà ragione di credere che abbiamo a che fare con un corpo celeste, che potrebbe essere un'altra oasi di vita nel nostro sistema solare. Gli studi sulla composizione dell'atmosfera e sul mezzo liquido del satellite di Saturno hanno rivelato la presenza di sostanze essenziali per la vita degli organismi. Si presume che in determinate condizioni nel processo di studio di questo corpo celeste, gli organismi viventi possano essere rilevati su Titano.
A questo proposito, lo studio successivo del più grande satellite di Saturno diventa rilevante. C'è un'alta probabilità che, insieme a Marte, sia Titano che potrebbe diventare la seconda casa cosmica per la civiltà umana.
Vista accademica di Titano
La dimensione di Titano consente di stare con i pianeti del sistema solare. Questo corpo celeste ha un diametro di 5152 km, che è più grande del diametro di Mercurio (4879 km) e leggermente inferiore a quello di Marte (6779 km). La massa di Titano è 1.3452 · 1023 kg, che è 45 volte inferiore alla massa del nostro pianeta. Sulla massa del satellite di Saturno è il secondo nel sistema solare, dietro il satellite di Giove - Ganimede.
Nonostante le sue dimensioni e peso impressionanti, Titan ha una bassa densità, solo 1.8798 g / cm³. Per fare un confronto, la densità del pianeta madre Saturno è solo 687 k / m3. Gli scienziati hanno identificato un campo gravitazionale debole da un satellite. La forza di attrazione sulla superficie di Titano è 7 volte più debole dei parametri terrestri e l'accelerazione della gravità è la stessa della Luna - 1,88 m / s2 contro 1,62 m / s2.
Una caratteristica caratteristica è la posizione di Titano nello spazio. Il più grande satellite di Saturno ruota attorno al suo pianeta madre in un'orbita ellittica alla velocità di 5,5 km / s, essendo al di fuori della regione degli anelli di Saturno. La distanza media da Titano alla superficie di Saturno è 1, 222 milioni di km. L'intero sistema si trova a una distanza di 1 miliardo e 427 milioni di km dal Sole, che è 9,5 volte più lungo della distanza tra il nostro luminare centrale e la Terra.
Come il nostro satellite, la "Luna di Saturno" è sempre girata su di esso da un lato. Ciò è causato dal sincronismo della rotazione del satellite attorno al proprio asse con il periodo dell'orbita di Titano attorno al pianeta madre. Una rivoluzione completa attorno a Saturno, il suo satellite più grande per 15 giorni terrestri. A causa del fatto che Saturno e i suoi satelliti hanno un angolo di inclinazione piuttosto elevato dell'asse di rotazione rispetto all'asse dell'eclittica, ci sono stagioni sulla superficie di Titano. Ogni 7,5 anni terrestri sul satellite di Saturno, l'estate lascia il posto a un freddo periodo invernale. Secondo le osservazioni astronomiche oggi sul lato di Titano, che si affaccia su Saturno, è autunno. Presto il satellite scomparirà dai raggi del sole dietro il pianeta madre e l'autunno del titano sarà sostituito da un lungo e feroce inverno.
Le temperature sulla superficie del satellite variano tra meno 140-180 gradi Celsius. I dati ottenuti dal pannello della sonda spaziale Huygens hanno rivelato un fatto curioso. La differenza tra temperature polari ed equatoriali è solo di 3 gradi. Ciò è spiegato dalla presenza di un'atmosfera densa, che impedisce gli effetti della luce solare sulla superficie di Titano. Nonostante l'alta densità dell'atmosfera, a causa delle basse temperature, non ci sono precipitazioni liquide su Titano. In inverno, la superficie del satellite copre la neve da etano, particelle di vapore acqueo e ammoniaca. Questa è solo una piccola parte di ciò che sappiamo di Titan. I fatti interessanti sul più grande satellite di Saturno riguardano letteralmente qualsiasi campo, dall'astronomia, dalla climatologia e dalla glaciologia alla microbiologia.
Titan in tutta la sua gloria
Fino a poco tempo fa, la maggior parte delle informazioni sul satellite di Saturno si basava su osservazioni visive ottenute dalla sonda spaziale Voyager, che passò oltre nel 1980 a una distanza di 7000 km. Il telescopio Hubble sollevò leggermente il velo di segretezza su questo oggetto spaziale. Per avere un'idea della superficie del satellite non ha permesso la sua atmosfera densa, che in densità e spessore è inferiore solo alla busta aria-gas venusiana e terrestre.
La missione della stazione automatica Cassini nel 2004 ha aiutato a rimuovere la nebbia che regnava su questo corpo celeste. Per quattro anni, il dispositivo si trovava in orbita attorno a Saturno, effettuando anche una fotografia coerente dei suoi satelliti e Titan. La ricerca della sonda Cassini è stata effettuata con l'aiuto di una telecamera con un filtro a infrarossi e un radar speciale. Le foto sono state scattate da diverse angolazioni a una distanza di 900-2000 km dalla superficie del satellite.
Il culmine dello studio di Titano fu l'atterraggio sulla sua superficie della sonda Huygens, dal nome dello scopritore del satellite di Saturno. Il dispositivo, essendo entrato negli strati densi dell'atmosfera di Titano, discese col paracadute per 2,5 ore. Durante questo periodo, l'attrezzatura della sonda ha studiato la composizione dell'atmosfera del satellite, fotografato la sua superficie da un'altezza di 150, 70, 30, 15 e 10 chilometri. Dopo una lunga discesa, la sonda spaziale atterrato sulla superficie del Titano, sepolto 0,2-0,5 metri di ghiaccio sporco. Dopo l'atterraggio, Huygens ha lavorato per poco più di un'ora, trasmettendo una massa di informazioni utili direttamente sulla Terra tramite l'AMS Cassini direttamente dalla superficie del satellite. Grazie a fotografie scattate dal consiglio di amministrazione dell'AMS Cassini e dalla sonda Huygens, il team di ricercatori ha prodotto una mappa di Titano. Inoltre, gli scienziati ora possedevano informazioni dettagliate sulla sua atmosfera, dati sul clima della superficie e caratteristiche del terreno.
Atmosfera satellitare
Nella situazione con Titano, per la prima volta nel processo di studio e di studio dei corpi celesti del sistema solare, gli scienziati hanno avuto l'opportunità di studiare l'atmosfera in dettaglio. Come previsto, il satellite di Saturno ha un'atmosfera densa e ben sviluppata, che non solo sotto molti aspetti assomiglia al guscio di gas della Terra, ma la supera anche in massa.
Lo spessore dello strato atmosferico di Titano era di 400 km. Ogni strato dell'atmosfera ha la sua composizione e concentrazione. La composizione del gas è la seguente:
- Il 98,6% lascia azoto N;
- L'1,6% nell'atmosfera è il metano;
- una piccola quantità di etano, composti dell'acetilene, propano, anidride carbonica e monossido di carbonio, elio e ciano.
La concentrazione di metano nell'atmosfera del satellite, partendo da un'altitudine di 30 km, cambia verso il basso. Quando il satellite si avvicina alla superficie, la quantità di metano diminuisce al 95%, mentre la concentrazione di etano aumenta al 4-4.5%.
Una caratteristica dello strato gas-aria del satellite Titan è il suo effetto anti-serra. La presenza di molecole organiche di idrocarburi nella bassa atmosfera neutralizza l'effetto serra creato dall'enorme concentrazione di metano. Di conseguenza, la superficie di un corpo celeste viene uniformemente raffreddata a causa della presenza di idrocarburi. Questi stessi processi e il campo gravitazionale di Saturno, causano la circolazione dell'atmosfera di Titano. Questa immagine contribuisce alla formazione di processi climatici attivi nell'atmosfera del satellite di Saturno.
Va notato che l'atmosfera del satellite perde costantemente peso. Ciò è dovuto all'assenza di un potente campo magnetico in un corpo celeste, che non è in grado di sostenere l'involucro del gas dell'aria, che è sotto l'influenza costante del vento solare e delle forze gravitazionali di Saturno. Ad oggi, la pressione atmosferica sul gigante ad anello satellite è di 1,5 atm. Ciò influisce invariabilmente sulle condizioni meteorologiche, che variano in base alla concentrazione di gas nell'atmosfera di Titano.
Il lavoro principale sulla creazione del tempo su Titano è eseguito da nubi dense, che, a differenza delle masse d'aria terrestri, sono composte da composti organici. Queste formazioni atmosferiche sono la fonte di precipitazioni sul più grande satellite di Saturno. A causa delle basse temperature, l'atmosfera di un corpo celeste è asciutta. La più grande concentrazione di nuvolosità si trova nelle regioni polari. A causa delle basse temperature, l'umidità nell'atmosfera è estremamente bassa, quindi le precipitazioni su Titano sono cristalli di ghiaccio metano e gelo, composti da azoto, etano e composti di ammoniaca.
La superficie di Titano e la sua struttura
Il satellite di Saturno non ha solo un'atmosfera interessante. La sua superficie è un oggetto estremamente curioso dal punto di vista della geologia. Sotto una spessa coltre di metano, lenti fotografiche e macchine fotografiche della sonda spaziale Huygens trovarono interi continenti separati da numerosi laghi e mari. Come sulla Terra, ci sono un sacco di formazioni rocciose e montuose sui continenti, ci sono profondi crepacci e depressioni. Sono sostituiti da vaste pianure e valli. Nella parte equatoriale del corpo celeste, particelle di idrocarbonato e acqua ghiacciata formano una vasta area di dune. Si presume che la sonda spaziale Huygens abbia effettuato un atterraggio in una di queste dune.
La piena somiglianza con il pianeta vivente aggiunge la presenza di una struttura liquida. Su Titano sono stati scoperti fiumi che hanno fonti, canali tortuosi e delta - i luoghi in cui i fiumi scorrono nei bacini del mare. Secondo i dati presi dalle fotografie, alcuni fiumi del Titano hanno una lunghezza del canale di oltre 1000 km. Praticamente tutta la massa liquida di Titano è concentrata in bacini e laghi marini, che occupano un'area impressionante - fino al 30-40% di tutte le superfici di questo corpo celeste.
La prova della presenza di grandi ammassi di terreno liquido sulla superficie del satellite era un enorme punto luminoso, che per lungo tempo confuse gli astronomi. Successivamente, è stato dimostrato che l'area luminosa di Titano è un'enorme pozza di idrocarburi liquidi, chiamata Kraken Sea. Per area, questo serbatoio immaginario è più grande del più grande lago sulla Terra: il Mar Caspio. Un altro oggetto altrettanto interessante è il Mare di Liegei - il più grande serbatoio naturale di metano ed etano liquido.
Grazie al lavoro di AMC "Casssini" è stata ottenuta un'accurata informazione sulla composizione del mezzo liquido dei mari e dei laghi di Titano. Usando i dati di fotografie e simulazioni al computer, la composizione del liquido su Titano è stata determinata in condizioni terrestri:
- l'etano è del 76-80%;
- propano nei mari e nei laghi di Titano 6-7%;
- conti di metano per il 5-10%.
Oltre agli elementi di base rappresentati come gas congelati, nel liquido sono presenti acido cianidrico, butano, butene e acetilene. L'accumulo principale di acqua su Titano ha una natura leggermente diversa dalla forma della terra. Sulla superficie del satellite sono state trovate enormi quantità di depositi di ghiaccio surriscaldati costituiti da acqua e ammoniaca. Si presume che sotto la superficie possano esserci vasti bacini naturali pieni di acqua liquida con ammoniaca disciolta in esso. In questo aspetto, anche la struttura interna del satellite è interessante.
Oggi ci sono varie versioni della struttura interna di Titan. Come nel caso di tutti i pianeti terrestri, ha un nucleo solido, non ferro-nichel, come sui primi quattro pianeti del sistema solare, ma uno di pietra. Il suo diametro è di circa 3400-3500 km. Poi arriva la parte divertente. A differenza della Terra, dove il mantello inizia dopo il nucleo, su Titano questo spazio è riempito con densi strati pressati di acqua ghiacciata e metano idrato. C'è probabilmente uno strato liquido tra i singoli strati. Tuttavia, nonostante la sua freddezza e la sua natura pietrosa, il satellite è in fase attiva e su di esso si osservano i processi tettonici. Ciò è facilitato dalle forze di marea che sono causate dalla gigantesca gravità di Saturno.
Possibile futuro di Titan
A giudicare dai dati degli studi condotti nell'ultimo decennio, l'umanità si sta occupando di un oggetto unico del sistema solare. Si è scoperto che Titano è l'unico corpo celeste, oltre alla Terra, che è caratterizzato da tutti e tre i tipi di attività. Sul satellite di Saturno ci sono tracce di costante attività geologica, che è una conferma della sua attività tettonica dal vivo.
Anche la natura della superficie di Titano è di grande interesse. La sua struttura, composizione e rilievo parlano a favore del fatto che la superficie del satellite di Saturno è in costante movimento. Qui, come sulla Terra, sotto l'influenza di venti e precipitazioni, si osserva l'erosione del suolo, si verificano fenomeni meteorologici di rocce e sedimentazione.
La composizione dell'atmosfera del satellite e i processi di circolazione che si sono verificati hanno formato il clima su Titano. Tutti questi segni parlano a favore del fatto che la vita può esistere su Titano in determinate condizioni. Naturalmente, sarà una forma diversa di vita dagli organismi terrestri, ma la sua stessa esistenza diventerà una scoperta colossale per l'umanità.
