Hvor langt fra Jorden er Titan?
Titan er den sjette måne på planeten Saturn, den sjette planet fra solen.
Mest
Denne kæmpe måne er den eneste måne iEt solsystem med en tæt atmosfære. Derudover er dette den eneste verden udover Jorden, på hvis overflade der er floder, søer og have. Ligesom Jorden består Titans atmosfære primært af nitrogen og små mængder methan. Dette er det eneste sted i solsystemet ud over Jorden, hvor der som bekendt er en velkendt væskecyklus. Fra skyerne falder de på månens overflade og fylder søerne og havene og fordamper derefter og fordamper tilbage til himlen. Det menes også, at Titan har et sub-ishav, der ligner Det Døde Hav i saltindhold.
Størrelse og afstand
Titans radius er omkring 2.575 kilometer.han er næsten 50 % bredere end Månen. Titan er cirka 1,2 millioner km fra Saturn, som selv er cirka 1,4 milliarder km fra Solen, eller cirka 9,5 AU. (astronomiske enheder). En a.u. er afstanden fra Jorden til Solen. Lys fra Solen tager omkring 80 minutter at nå Titan; På grund af deres store afstand er sollys på Saturn og Titan omkring 100 gange svagere end på Jorden.
Titan tager 15 dageog 22 timer til at fuldføre en fuld revolution omkring Saturn. Ligesom Jordens Måne viser Titan altid det samme "ansigt" til planeten, når den kredser. Saturn tager omkring 29 jordår at kredse om Solen, og gasgigantens rotationsakse hælder ligesom Jordens, hvilket betyder, at årstiderne skifter. Sandt nok varer hver sådan sæson mere end syv jordiske år. Hver af dem på Titan er på samme tidsplan som Saturn - årstider varer mere end syv jordår, en fuld cyklus tager 29 jordår.
Dannelse
Forskere er ikke sikre på Titans oprindelse.Men dens atmosfære giver et fingerpeg. Flere NASA og ESA Cassini-Huygens instrumenter målte isotoperne nitrogen-14 og nitrogen-15 i Titans atmosfære. Instrumenterne fandt ud af, at forholdet mellem nitrogenisotoper på Titan er mest lig forholdet mellem nitrogenisotoper i kometer fra Oort-skyen, en kugle på hundreder af milliarder af iskolde legemer, der menes at kredse om Solen i en afstand på 5.000 til 100.000 AU. - cirka 150 millioner km. Forholdet mellem nitrogen i Titans atmosfære tyder på, at denne månes byggesten blev dannet tidligt i solsystemets historie i den samme kolde skive af gas og støv, som dannede Solen (den såkaldte protosoltåge),
Overflade
Forresten er overfladen af Titan en af de mestsvarende til jordens placeringer i solsystemet, selvom temperaturerne der er meget lavere, og selve "belægningen" har en anden kemisk sammensætning. Det er så koldt her (-179 ° C), at isen fra vandet ligner mere klipper. På Titan, som på Jorden, er vulkansk aktivitet mulig, men med flydende vand "lava" i stedet for smeltet sten. Titans overflade er dannet af strømme af metan og etan, der skærer flodlejer og fylder store søer med flydende naturgas. Ingen anden verden i solsystemet end Jorden har så flydende aktivitet på overfladen.
Stemning
Vores solsystem er hjemsted for flereend 150 måner, men Titan er unik, fordi den er den eneste måne med en tæt atmosfære. På overfladen af Titan er atmosfærisk tryk ca. 60% højere end på Jorden - omtrent det samme som en person ville føle, hvis han svømmer ca. 15 meter under overfladen i havet på Jorden. Da Titan er mindre massiv end Jorden, holder dens tyngdekraft ikke sin gasskal så meget, så atmosfæren strækker sig til en højde 10 gange jordens - næsten 600 km ud i rummet.
Titans atmosfære er for det meste nitrogen(ca. 95%) og methan (ca. 5%) med en lille mængde andre kulstofrige forbindelser. Højt i Titans atmosfære adskilles methan- og nitrogenmolekyler af ultraviolet lys fra solen, og højenergipartikler accelereres i Saturns magnetfelt. Dele af disse molekyler rekombineres til dannelse af forskellige organiske kemikalier (stoffer indeholdende kulstof og brint) og inkluderer ofte nitrogen, ilt og andre grundstoffer, der er vigtige for livet på jorden. Nogle af forbindelserne dannet ved denne nedbrydning og genanvendelse af metan og nitrogen skaber en slags smog - en tyk orange tåge, der gør månens overflade vanskelig at se fra rummet. (Rumfartøjer og teleskoper kan dog se gennem tåge ved bestemte lysbølgelængder ud over det menneskelige øje.)
Hvordan blev Titan undersøgt, og hvilke missioner der venter på det?
"Cassini-Huygens"
I mere end ti år, pladsNASAs Cassini-rumfartøj delte Saturns vidundere og dens familie af iskolde måner, og tog os til vidunderlige verdener. Cassini leverede en passager til Saturns månesystem - den europæiske Huygens-sonde - det første kunstige objekt, der landede på en planet i det fjerne ydre solsystem
Efter 20 år i rummet, hvoraf 13 udforskedeSaturn, skibet er løbet tør for brændstof. For at beskytte planetens måner, forklarede NASA, blev Cassini sendt på en dristig endelig mission, der beseglede dens skæbne. Den 15. september 2017, kl. 14:55:06 i Moskva, afsluttede rumfartøjet sin 20-årige mission i Saturn-systemet og brændte op i gasgigantens atmosfære efter at have formået at forgifte de seneste data om gaskæmpen Jorden. NASA sendte de sidste minutter af rumsonden live.
Cassini-Huygens viste, at Titan er en af dede mest jordlignende verdener, vi har mødt, og kaster lys over vores hjemplanets historie. Faktum er, at Cassini på en måde var en tidsmaskine. Han identificerede processer, der sandsynligvis formede udviklingen af vores solsystem. Cassinis lange mission gjorde det muligt for den at observere vejr- og årstidsændringer på en anden planet. Missionen viste, at Saturns måner er unikke verdener med deres egne historier at fortælle.
Cassini-Huygens viste, at Titan er en afde mest jordlignende verdener, vi er stødt på, og kaster lys over vores hjemmeplanets historie. Pointen er, at Cassini på en måde var en tidsmaskine. Han identificerede de processer, der sandsynligvis formede udviklingen af vores solsystem. Den lange Cassini-mission gjorde det muligt at observere vejret og årstidens ændringer på en anden planet. Missionen afslørede, at Saturnens måner er unikke verdener, der kan fortælle deres egne historier. Talrige målinger af tyngdekraften af rumfartøjet Cassini har vist, at Månen skjuler et underjordisk hav af flydende vand (sandsynligvis blandet med salte og ammoniak).
European Space Agency-sondeHuygens målte også radiosignaler under dens nedstigning til overfladen i 2005, hvilket gav stærke beviser for et hav 55-80 km under den iskolde jord. Opdagelsen af et globalt hav af flydende vand føjer Titan til den håndfuld verdener i vores solsystem, der potentielt kunne være vært for beboelige miljøer. Derudover kunne Titans floder, søer og have af flydende metan og ethan tjene som beboelige miljøer på månens overflade, selvom ethvert liv der sandsynligvis ville være meget anderledes end livet på Jorden. Selvom der endnu ikke er beviser for liv på Titan, har dets komplekse kemi og unikke miljø gjort det til en destination for yderligere forskning.
Guldsmed
I sommeren 2019 meddelte NASA, at det næste måli solsystemet - Titans unikke, rigt organiske verden. Fortsæt søgningen efter livets byggesten, vil Dragonfly-missionen tage flere slag for at udforske og udforske områderne omkring Saturnus iskolde måne.
Dragonfly var oprindeligt planlagt til at lancere den2026 med og ankomst i 2034. I september 2020 bad NASA imidlertid Dragonfly-teamet om at afklare en alternativ lanceringsklarhedsdato i 2027. Der kræves ingen ændringer i missionsarkitekturen for at imødekomme denne nye dato, og lancering på et senere tidspunkt vil ikke påvirke Dragonflys operationer.
Rotorfartøjet vil flyve i snesevislovende steder på Titan på jagt efter præbiotiske kemiske processer, der er fælles for både Titan og Jorden. Dragonfly markerer NASA's første multi-rotor videnskabskøretøjsflyvning på en anden planet; den har otte rotorer og flyver som en stor drone. Det vil drage fordel af Titans tætte atmosfære - fire gange tættere end Jorden - til at blive det første køretøj, der nogensinde har transporteret hele sin videnskabelige nyttelast til nye steder for gentagelig og målrettet adgang til overfladematerialer.
Titanium er analog med den meget tidlige jord ogkan give et fingerpeg om, hvordan liv kan opstå på vores planet. I løbet af sin 2,7-årige basismission vil Dragonfly udforske et forskelligt miljø fra organiske klitter til bunden af et slagkrater, hvor flydende vand og komplekse organiske materialer, der er nøglen til livet, engang eksisterede i måske titusinder af år. Hans instrumenter vil undersøge, hvor langt præbiotisk kemi er kommet. De vil også undersøge egenskaberne ved Månens atmosfære og overflade, dens underjordiske hav og flydende reservoirer. Derudover vil værktøjerne se efter kemiske beviser for fortid eller nutid.
Hvordan vil Titan stadig være nyttigt for menneskeheden?
Lad os først gøre det klart, at Titan er deten måne, der på mange måder er mere som en planet. Det har en tyk atmosfære, der er cirka 1,5 gange trykket ved overfladen af Jordens atmosfære. Ingen af de 177 andre satellitter i solsystemet har sådan en atmosfære. Derudover er Titan det eneste sted i solsystemet, bortset fra Jorden, med stabile væsker på overfladen: På Titans overflade er der søer og have. Så Titan er en vidunderlig og meget lignende verden til Jorden.
Den tætte atmosfære i Titan er nyttig, fordi denbetyder, at du ikke behøver at bære en voluminøs rumdragt, når du er på Titan. Men hovedårsagen til, at jeg kan lide det, er enkel: Titans atmosfære hjælper os med at overleve. I rummet er stråling dødelig. Energipartikler fra solen og især galaktiske kosmiske stråler (GCR) trænger ind i humane væv og forårsager kræft og kognitiv svækkelse. For at holde sig inden for NASAs nuværende kræftrisikogrænser kan astronauter rejse ud over Low Earth Orbit (LEO) i så meget som 200 dage; en tur til Mars vil sandsynligvis tage over 600 dage. Men disse destruktive partikler kan ikke nå overfladen af Titan; de absorberes af atmosfæren, hvilket betyder, at det er et sikkert miljø for mennesker. Atmosfæren på Mars er ikke tæt nok til at give pålidelig beskyttelse mod GCR og Jorden.
Folk, der bor på Titan kan gå (eller,snarere hoppe — da tyngdekraften er 14 procent af Jordens, lidt mindre end Månen) iført jakkesæt for at holde varmen. Titan er kold (overfladetemperaturen er omkring -290 grader Fahrenheit). Og folk bliver nødt til at bære åndedrætsværn for at indånde ilt, da atmosfæren for det meste er nitrogen. Lyset på Titan er lidt svagt, som lige efter solnedgang her på Jorden, på grund af dispartikler i den tætte atmosfære. Mennesker, der bor på en halvkugle af Titan, altid vendt mod Saturn, vil have en vidunderlig udsigt over den ringmærkede planet.
Virkelig sjovt (og potentielt nyttigt)Sagen er, at takket være den lave tyngdekraft og den tætte atmosfære kan folk på Titan let flyve under deres egen kraft, hvis de binder deres vinger til deres hænder! I fremtiden kan folk sejle på søer og have, som for det meste befinder sig i højere breddegrader.
Fordi Titan er så kold, alt vandetfrosne - søer og have består af flydende metan og ethan. Disse kulbrinter (som naturgas her på Jorden) er i overflod på Titan - ikke kun i søerne og havene, men på overfladen og i atmosfæren. De giver en klar kilde til materialer til fremstilling af byggematerialer såsom plast. Mennesker kunne brænde metan til energi, måske ved at bruge en atomreaktor til at elektrolysere vand (da Titans atmosfære ikke indeholder den ilt, vi har brug for til at brænde metan).
For nylig målte astronomer dybden afet stort hav af metan på Titan. Det viste sig, at det er mindst 0,3 km: dette er nok til at studere det på en robotubåd. Det viste sig, at dybden af det lille Sinushav, som ligger på Titan, er 85 m. Men Krakens største hav er endnu ikke blevet målt. Begge reservoirer består af en blanding af ethan og methan, den anden komponent er overvejende. Dette er en enorm mængde energi.
En anden mulighed for kemisk energi er hydrogeneringen af acetylen (dvs. 3H2 + C2H2); både hydrogen og acetylen er til stede i Titans atmosfære.
Derudover kan vi overveje mulighedenat bruge vindmøller som alternativ energikilde. Luftdensiteten på Titan er omkring fem gange større end på Jorden, så den potentielle vindenergi er betydelig. Selvom der ikke er meget vind på Titans overflade (Cassini-målinger viser vindhastigheder på omkring 1 m/s; til sammenligning er typiske vindhastigheder på Jorden omkring 4 m/s), viste Huygens-målinger vindhastigheder på omkring 20 meter i sekundet kl. en højde på 40 km betyder, at forbundne luftbårne vindmølleparker kan producere hundredvis af megawatt energi.
Hvad er problemet?
Hvis Titan er så god og interessant, hvorfor er den ikke mestret endnu? Hvorfor er de fleste missioner rettet mod Mars og månen? Problemet er afstand.
Flyvetid til Saturn kan variere fra 4år op til næsten 7 år, afhængigt af det orbitale forhold til Jorden på lanceringstidspunktet. Uden betydelige fremskridt inden for energi ville dette betyde en ekstrem lang rejse til og fra enhver potentiel koloni.
Derudover er der meget at overkommeforhindringer, hvoraf ikke mindst er at lære, hvordan mennesker vil leve og arbejde i mikrotyngdekraften. Derudover ville det ikke være effektivt at dyrke mad på Titan ved hjælp af afgrøder, som vi gør her på Jorden, i betragtning af den lavere flux af solenergi, der når Titans overflade og den allerede lave effektivitet af fotosyntese her på Jorden. Folk på Titan får brug for bioteknologi og ukonventionelle produkter. Måske vil fremtidige mennesker på Titan være i stand til at bruge en form for kunstig fotosyntese.
Det er kun at vente på et gennembrud inden for videnskab.
Læs mere
Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder
Forskere har foreslået at kolonisere Ceres satellit
Se på de sjældneste lyn: blå jet og alv taget fra ISS