Koliko je Titan udaljen od Zemlje?
Titan je šesti mjesec planeta Saturn, šesti planet od Sunca.
Najviše
Ovaj divovski mjesec jedini je mjesec uSunčev sustav s gustom atmosferom. Uz to, ovo je jedini svijet osim Zemlje, na čijoj se površini nalaze rijeke, jezera i mora. Poput Zemlje, i Titanova atmosfera sastoji se prvenstveno od dušika i male količine metana. Ovo je jedino mjesto u Sunčevom sustavu, osim Zemlje, gdje je, kao što znate, poznat ciklus tekućina. Iz oblaka padaju na mjesečevu površinu i ispunjavaju jezera i mora, a zatim isparavaju i isparavaju natrag na nebo. Također se vjeruje da Titan ima podledeni ocean koji je po slanosti sličan Mrtvom moru.
Veličina i udaljenost
Titanov radijus je oko 2575 kilometara.on je gotovo 50% širi od Mjeseca. Titan je otprilike 1,2 milijuna km od Saturna, koji je sam otprilike 1,4 milijarde km od Sunca, ili oko 9,5 AJ. (astronomske jedinice). Jedan a.u. je udaljenost od Zemlje do Sunca. Svjetlu od Sunca potrebno je oko 80 minuta da stigne do Titana; Zbog njihove velike udaljenosti, sunčeva svjetlost na Saturnu i Titanu je oko 100 puta slabija nego na Zemlji.
Titanu je potrebno 15 danai 22 sata za dovršetak pune revolucije oko Saturna. Poput Zemljina Mjeseca, Titan uvijek pokazuje isto "lice" planetu dok kruži oko njega. Saturnu treba oko 29 zemaljskih godina da obiđe Sunce, a os rotacije plinovitog diva nagnuta je poput Zemljine, što znači da se godišnja doba mijenjaju. Istina, svako takvo doba traje više od sedam zemaljskih godina. Svaki od njih na Titanu ima isti raspored kao i Saturn - godišnja doba traju više od sedam zemaljskih godina, puni ciklus traje 29 zemaljskih godina.
Formiranje
Znanstvenici nisu sigurni o podrijetlu Titana.Međutim, njegova atmosfera daje trag. Nekoliko NASA i ESA Cassini-Huygens instrumenata mjerilo je izotope dušik-14 i dušik-15 u Titanovoj atmosferi. Instrumenti su otkrili da je omjer izotopa dušika na Titanu najsličniji omjeru izotopa dušika u kometima iz Oortova oblaka, sfere od stotina milijardi ledenih tijela za koja se smatra da kruže oko Sunca na udaljenosti od 5.000 do 100.000 AJ. - oko 150 milijuna km. Omjer dušika u Titanovoj atmosferi sugerira da su građevni blokovi ovog mjeseca nastali rano u povijesti Sunčevog sustava u istom hladnom disku plina i prašine koji formiralo Sunce (tzv. protosolarna maglica),
Površinski
Inače, površina Titana jedna je od najvišeslično Zemljinim mjestima u Sunčevom sustavu, iako su tamo temperature puno niže, a sam "premaz" ima drugačiji kemijski sastav. Ovdje je toliko hladno (-179 ° C) da led iz vode više liči na kamenje. Na Titanu je, kao i na Zemlji, moguća vulkanska aktivnost, ali s tekućom vodom "lava" umjesto rastaljene stijene. Titanovu površinu tvore potoci metana i etana koji sijeku korita rijeka i pune velika jezera ukapljenim prirodnim plinom. Niti jedan svijet u Sunčevom sustavu osim Zemlje nema takvu tekuću aktivnost na svojoj površini.
Atmosfera
Naš solarni sustav dom je višeod 150 mjeseci, ali Titan je jedinstven po tome što je jedini mjesec s gustom atmosferom. Na površini Titana atmosferski je tlak oko 60% veći nego na Zemlji - otprilike isto kao što bi se čovjek osjećao kad bi plivao oko 15 metara ispod površine u oceanu na Zemlji. Budući da je Titan manje masivan od Zemlje, njegova gravitacija ne zadržava toliko svoju plinsku ljusku, pa se atmosfera proteže na nadmorsku visinu 10 puta veću od Zemljine - gotovo 600 km u svemir.
Titanova atmosfera je uglavnom dušik(oko 95%) i metan (oko 5%) s malom količinom drugih spojeva bogatih ugljikom. Visoko u Titanovoj atmosferi, molekule metana i dušika odvajaju se ultraljubičastom svjetlošću od Sunca i visokoenergetskim česticama ubrzanim u Saturnovom magnetskom polju. Dijelovi tih molekula rekombiniraju se i tvore razne organske kemikalije (tvari koje sadrže ugljik i vodik), a često uključuju dušik, kisik i druge elemente važne za život na Zemlji. Neki od spojeva nastalih ovom razgradnjom i recikliranjem metana i dušika stvaraju svojevrsni smog - gustu narančastu maglicu zbog koje je mjesečevu površinu teško vidjeti iz svemira. (Međutim, svemirske letjelice i teleskopi mogu vidjeti maglicu na određenim valnim duljinama svjetlosti izvan ljudskog oka.)
Kako je proučavan Titan i koje ga misije očekuju?
"Cassini-Huygens"
Već više od deset godina prostorNASA-ina svemirska letjelica Cassini podijelila je čuda Saturna i njegove obitelji ledenih mjeseca, odvodeći nas u čudesne svjetove. Cassini je dopremio putnika u Saturnov mjesečev sustav - europsku sondu Huygens - prvi umjetni objekt koji je sletio na planet u dalekom vanjskom Sunčevom sustavu
Nakon 20 godina u svemiru, od kojih je 13 istraženoSaturn, brod je ostao bez goriva. Kako bi zaštitio mjesečeve planete, objasnio je NASA, Cassini je poslan u odvažnu zadnju misiju koja je zapečatila njegovu sudbinu. 15. rujna 2017. u 14:55:06 po moskovskom vremenu letjelica je završila svoju dvadesetogodišnju misiju u sustavu Saturn i izgorjela u atmosferi plinskog diva, nakon što je uspjela otrovati najnovije podatke o plinskom divu kako bi Zemlja. NASA je uživo emitirala posljednje minute života svemirske sonde.
Cassini-Huygens je pokazao da je Titan jedan odsvjetove najsličnije Zemlji s kojima smo se susreli i rasvijetliti povijest našeg matičnog planeta. Činjenica je da je Cassini bio, na neki način, vremeplov. Identificirao je procese koji su vjerojatno oblikovali razvoj našeg sunčevog sustava. Cassinijeva duga misija omogućila mu je promatranje vremenskih i godišnjih doba na drugom planetu. Misija je pokazala da su Saturnovi mjeseci jedinstveni svjetovi sa svojim pričama.
Cassini-Huygens pokazao je da je Titan jedan od njihsvjetove nalik Zemlji poput kojih smo se susreli, i osvijetlili su povijest našeg matičnog planeta. Poanta je u tome da je Cassini u određenom smislu bio vremenski stroj. Identificirao je procese koji su vjerojatno oblikovali razvoj našeg Sunčevog sustava. Duga misija Cassini omogućila je promatranje vremena i sezonskih promjena na drugom planetu. Misija je otkrila da su Saturnovi mjeseci jedinstveni svjetovi koji mogu pričati svoje priče. Brojna mjerenja gravitacije Titana od strane letjelice Cassini pokazala su da Mjesec skriva podzemni ocean tekuće vode (vjerojatno pomiješan sa solima i amonijakom).
sonda Europske svemirske agencijeHuygens je također mjerio radio signale tijekom svog spuštanja na površinu 2005., što je pružilo jake dokaze o oceanu 55-80 km ispod ledenog tla. Otkriće globalnog oceana tekuće vode dodaje Titan šačici svjetova u našem solarnom sustavu koji bi potencijalno mogli ugostiti nastanjiva okruženja. Osim toga, Titanove rijeke, jezera i mora od tekućeg metana i etana mogli bi poslužiti kao nastanjiva okruženja na površini Mjeseca, iako bi se život tamo vjerojatno jako razlikovao od života na Zemlji. Iako još nema dokaza o životu na Titanu, njegova složena kemija i jedinstven okoliš učinili su ga odredištem za daljnja istraživanja.
Vretenca
U ljeto 2019. NASA je objavila da je sljedeća metau Sunčevom sustavu - jedinstveni, bogato organski svijet Titana. Nastavljajući potragu za građevinskim blokovima života, misija Dragonfly poduzet će više naleta da istražuje i istražuje područja oko Saturnovog ledenog mjeseca.
Dragonfly je prvotno trebao biti lansiran2026. s dolaskom 2034. godine. Međutim, u rujnu 2020. NASA je zatražila od Dragonfly tima da pojasni alternativni datum spremnosti za lansiranje 2027. Neće biti potrebne promjene u arhitekturi misije kako bi se prilagodio ovom novom datumu, a kasnije lansiranje neće utjecati na Dragonflyjeve operacije.
Rotorcraft će letjeti u desecimaobećavajuća mjesta na Titanu u potrazi za prebiotičkim kemijskim procesima zajedničkim Titanu i Zemlji. Dragonfly označava NASA-in prvi let znanstvenog vozila s više rotora na drugom planetu; ima osam rotora i leti kao veliki dron. Iskoristit će prednost Titanove guste atmosfere—četiri puta gušće od Zemlje—da postane prvo vozilo koje će ikada prenijeti cijeli znanstveni teret na nove lokacije za ponovljiv i ciljani pristup površinskim materijalima.
Titan je analogan vrlo ranoj Zemlji imože dati trag kako bi život mogao nastati na našem planetu. Tijekom svoje 2.7-godišnje bazne misije, Dragonfly će istražiti raznoliko okruženje od organskih dina do dna udarnog kratera, gdje su tekuća voda i složeni organski materijali ključni za život nekoć postojali možda desecima tisuća godina. Njegovi će instrumenti proučavati koliko je napredovala prebiotička kemija. Također će istražiti svojstva Mjesečeve atmosfere i površine, njezinih podzemnih oceana i rezervoara s tekućinom. Uz to, alati će tražiti kemijske dokaze iz prošloga ili sadašnjeg života.
Kako će Titan i dalje biti koristan čovječanstvu?
Prvo, razjasnimo da Titan jestmjesec koji je na mnogo načina sličniji planetu. Ima gustu atmosferu koja je otprilike 1,5 puta veća od tlaka na površini Zemljine atmosfere. Nijedan od 177 drugih satelita u Sunčevom sustavu nema takvu atmosferu. Osim toga, Titan je jedino mjesto u Sunčevom sustavu, osim Zemlje, sa stabilnim tekućinama na površini: na površini Titana nalaze se jezera i mora. Dakle, Titan je prekrasan i vrlo sličan svijet Zemlji.
Gusta atmosfera Titana korisna je jer jeznači da ne morate nositi glomazno odijelo dok ste na Titanu. Ali glavni razlog zašto mi se sviđa je jednostavan: Titanova atmosfera pomoći će nam da preživimo. U svemiru je zračenje smrtonosno. Čestice energije sa Sunca, a posebno galaktičke kozmičke zrake (GCR), prodiru u ljudska tkiva, uzrokujući rak i kognitivna oštećenja. Da bi ostali unutar NASA-inih trenutnih granica rizika od raka, astronauti mogu putovati izvan niske orbite Zemlje (LEO) čak 200 dana; putovanje na Mars vjerojatno će potrajati više od 600 dana. Ali te razarajuće čestice ne mogu doći do površine Titana; apsorbira ih atmosfera, što znači da je to sigurno okruženje za ljude. Marsova atmosfera nije dovoljno gusta da bi mogla pružiti pouzdanu zaštitu od GCR-a i Zemlje.
Ljudi koji žive na Titanu mogu hodati (ili,radije, skok — budući da gravitacija iznosi 14 posto Zemljine, nešto manje od Mjesečeve) nose odijela da se ugriju. Titan je hladan (temperatura površine je oko -290 stupnjeva Fahrenheita). A ljudi će morati nositi respiratore kako bi udisali kisik, budući da je atmosfera većinom dušik. Svjetlo na Titanu je malo prigušeno, kao odmah nakon zalaska sunca ovdje na Zemlji, zbog čestica izmaglice u gustoj atmosferi. Ljudi koji žive na jednoj hemisferi Titana, uvijek okrenuti prema Saturnu, imat će prekrasan pogled na planet s prstenom.
Stvarno smiješno (i potencijalno korisno)Stvar je u tome što, zahvaljujući maloj gravitaciji i gustoj atmosferi, ljudi na Titanu lako mogu letjeti vlastitom snagom ako zavežu krila za ruke! U budućnosti se ljudi mogu voziti čamcem po jezerima i morima koja su uglavnom u višim geografskim širinama.
Jer Titan je tako hladan, sva vodazaleđena—jezera i mora sastoje se od tekućeg metana i etana. Tih ugljikovodika (poput prirodnog plina ovdje na Zemlji) ima u izobilju na Titanu—ne samo u jezerima i morima, već i na površini iu atmosferi. Oni pružaju spreman izvor materijala za izradu građevinskih materijala kao što je plastika. Ljudi bi mogli sagorijevati metan za energiju, možda koristeći nuklearni reaktor za elektrolizu vode (budući da Titanova atmosfera ne sadrži kisik koji bi nam bio potreban za sagorijevanje metana).
Nedavno su astronomi izmjerili dubinuveliko more metana na Titanu. Ispostavilo se da je to najmanje 0,3 km: to je dovoljno za proučavanje na robotskoj podmornici. Ispostavilo se da je dubina malog Sinusovog mora, koje se nalazi na Titanu, 85 m najveće more Kraken još nije izmjereno. Oba rezervoara sastoje se od mješavine etana i metana, pri čemu prevladava druga komponenta. Ovo je ogromna količina energije.
Druga mogućnost za kemijsku energiju je hidrogeniranje acetilena (tj. 3H2 + C2H2); i vodik i acetilen prisutni su u Titanovoj atmosferi.
Osim toga, možemo razmotriti tu mogućnostkorištenje vjetroturbina kao alternativnog izvora energije. Gustoća zraka na Titanu je oko pet puta veća nego na Zemlji, pa je potencijalna energija vjetra značajna. Iako na Titanovoj površini nema mnogo vjetra (Cassinijeva mjerenja pokazuju brzine vjetra od oko 1 m/s; za usporedbu, tipične brzine vjetra na Zemlji su oko 4 m/s), Huygensova mjerenja pokazala su brzine vjetra od oko 20 metara u sekundi na nadmorska visina od 40 km znači da privezane vjetroelektrane mogu proizvesti stotine megavata energije.
U čemu je problem?
Ako je Titan tako dobar i zanimljiv, zašto ga onda još nije svladao? Zašto je većina misija usmjerena na Mars i Mjesec? Problem je udaljenost.
Vrijeme leta za Saturn može varirati od 4godine do gotovo 7 godina, ovisno o orbitalnom odnosu sa Zemljom u trenutku lansiranja. Bez značajnog napretka u energiji, to bi značilo izuzetno dugo putovanje do i iz bilo koje potencijalne kolonije.
Osim toga, ima puno toga za prevladatiprepreke, od kojih nije najmanje važno naučiti kako će ljudi živjeti i raditi u mikrogravitaciji. Osim toga, uzgoj hrane na Titanu korištenjem usjeva kao što to radimo ovdje na Zemlji ne bi bio učinkovit s obzirom na niži tok sunčeve energije koja dopire do površine Titana i ionako nisku učinkovitost fotosinteze ovdje na Zemlji. Ljudima na Titanu trebat će biotehnologija i nekonvencionalni proizvodi. Možda će budući ljudi na Titanu moći koristiti neku vrstu umjetne fotosinteze.
Preostaje samo pričekati proboj u znanosti.
Čitaj više
Pobačaj i znanost: što će se dogoditi s djecom koja će roditi
Znanstvenici su predložili kolonizaciju satelita Ceres
Pogledajte najrjeđe munje: plavi mlaz i vilenjak preuzeti s ISS-a