タイタンは地球からどれくらい離れていますか？
タイタンは、太陽から6番目の惑星である土星の6番目の衛星です。
ほとんど
この巨大な月はで唯一の月です密度の高い大気の太陽系。また、地球以外で唯一、川や湖、海が浮かぶ世界です。地球と同様に、タイタンの大気は主に窒素と少量のメタンで構成されています。これは、ご存知のように、おなじみの流体の循環がある地球以外の太陽系で唯一の場所です。雲から月の表面に落ちて湖や海を満たし、蒸発して空に戻ります。また、タイタンには死海と塩分が似ている氷の下の海があると考えられています。
サイズと距離
タイタンの半径は約2,575キロメートルです。彼はもうすぐです。月よりも50%広い。タイタンは土星から約 120 万 km の距離にあり、土星自体は太陽から約 14 億 km、つまり約 9.5 天文単位の距離にあります。 (天文単位)。 1 AU地球から太陽までの距離です。太陽からの光がタイタンに到達するまでに約 80 分かかります。距離が遠いため、土星とタイタンの太陽光は地球の約 100 倍弱いです。
Titan には 15 日かかります土星の周りを完全に一周するには 22 時間かかります。地球の月と同様に、タイタンは周回中常に同じ「顔」を惑星に示します。土星は太陽の周りを約 29 地球年かけて公転しており、この巨大ガス惑星の自転軸は地球と同じように傾いており、これは季節が変わることを意味します。確かに，そのような季節はそれぞれ地上の7年以上続きます。タイタン上のそれらのそれぞれは、土星と同じスケジュールに従っています。季節は地球の 7 年以上続き、完全なサイクルには地球の 29 年かかります。
形成
科学者たちはタイタンの起源については確信を持っていません。しかし、その雰囲気がヒントを与えてくれます。 NASA と ESA のカッシーニ・ホイヘンス機器のいくつかは、タイタンの大気中の同位体窒素 14 と窒素 15 を測定しました。この機器は、タイタンの窒素同位体の比率が、5,000から100,000天文単位の距離で太陽の周りを周回していると考えられている数千億の氷の天体からなる球体であるオールトの雲の彗星の窒素同位体の比率に最も似ていることを発見した。 - 約1億5,000万km。タイタンの大気中の窒素の比率は、この月の構成要素が太陽系の歴史の初期に、太陽系と同じ冷たいガスと塵の円盤の中で形成されたことを示唆しています。太陽（いわゆる原始太陽星雲）を形成し、
表面
ちなみに、タイタンの表面は最も太陽系の地球の場所と似ていますが、温度ははるかに低く、「コーティング」自体の化学組成は異なります。ここはとても寒い（-179°C）ので、水からの氷は岩のように見えます。タイタンでは、地球と同じように火山活動が可能ですが、溶岩の代わりに液体の水「溶岩」を使用します。タイタンの表面は、川床を切り、大きな湖を液化天然ガスで満たすメタンとエタンの流れによって形成されています。地球以外の太陽系の他の世界は、その表面でそのような液体活動を持っていません。
雰囲気
私たちの太陽系はもっと150の衛星よりも多いですが、タイタンはそれが密な大気を持つ唯一の衛星であるという点で独特です。タイタンの表面では、大気圧は地球よりも約60％高くなっています。これは、地球の海の表面から約15メートル下を泳いでいる場合とほぼ同じです。タイタンは地球よりも質量が小さいため、重力によってガス殻があまり保持されないため、大気は地球の10倍の高度（宇宙に約600 km）まで広がります。
タイタンの大気は主に窒素です（約95％）およびメタン（約5％）と少量の他の炭素に富む化合物。タイタンの大気圏では、メタンと窒素の分子が紫外線によって太陽から分離され、高エネルギーの粒子が土星の磁場で加速されます。これらの分子の一部は再結合してさまざまな有機化学物質（炭素と水素を含む物質）を形成し、多くの場合、窒素、酸素、および地球上の生命に不可欠なその他の元素を含みます。この分解とメタンと窒素のリサイクルから形成された化合物のいくつかは、一種のスモッグを作成します-厚いオレンジ色の霞は、月面を宇宙から見るのを難しくします。 （ただし、宇宙船や望遠鏡は、人間の目を超えた特定の波長の光のかすみを通して見ることができます。）
タイタンはどのように研究され、どのような使命がそれを待っていますか？
「カッシーニ・ホイヘンス」
10年以上にわたり、宇宙NASA のカッシーニ探査機は、土星とその氷衛星の驚異を共有し、私たちを素晴らしい世界に連れて行きました。カッシーニは土星の月系に乗客を届けた - ヨーロッパのホイヘンス探査機 - 遠く離れた太陽系外縁の惑星に着陸した最初の人工物体
宇宙で20年後、そのうち13人が探査土星、船は燃料を使い果たしました。惑星の衛星を保護するために、NASAは説明しました、カッシーニは彼の運命を封印した大胆な最終任務に送られました。 2017年9月15日、モスクワ時間14:55:06に、宇宙船は土星システムでの20年間のミッションを完了し、ガス巨人に関する最新のデータを汚染することに成功し、ガス巨人の大気中で燃え尽きました。地球。 NASAは、宇宙探査機の寿命の最後の数分間を生放送しました。
カッシーニ・ホイヘンスは、タイタンが私たちが遭遇した最も地球に似た世界を探索し、私たちの故郷の惑星の歴史に光を当てます。実際のところ、カッシーニはある意味、タイムマシンでした。彼は、私たちの太陽系の発展を形作ったと思われるプロセスを特定しました。カッシーニは長期にわたるミッションにより、別の惑星の天気や季節の変化を観察することができました。このミッションは、土星の衛星が語るべき独自の物語を持つユニークな世界であることを示しました。
カッシーニ-ホイヘンスは、タイタンが私たちが遭遇した中で最も地球に似た世界であり、私たちの故郷の惑星の歴史に光を当てています。重要なのは、カッシーニはある意味でタイムマシンだったということです。彼は、私たちの太陽系の開発を形作ったと思われるプロセスを特定しました。長いカッシーニミッションは、別の惑星の天気と季節変化を観察することを可能にしました。ミッションは、土星の衛星が彼らの物語を語ることができるユニークな世界であることを明らかにしました。カッシーニ宇宙船によるタイタンの重力の多数の測定は、月が液体の水（おそらく塩とアンモニアと混合された）の地下の海を隠すことを示しました。
欧州宇宙機関の探査機ホイヘンスは 2005 年に地表への降下中にも無線信号を測定し、氷の地面の下 55 ～ 80 km に海があるという強力な証拠を提供しました。地球規模で液体の水の海が発見されたことで、居住可能な環境が存在する可能性がある太陽系の数少ない世界にタイタンが追加される。さらに、タイタンの川、湖、液体のメタンとエタンの海は、月の表面で居住可能な環境として機能する可能性がありますが、そこに存在する生命は地球上の生命とは大きく異なる可能性があります。タイタンに生命が存在したという証拠はまだありませんが、その複雑な化学反応と独特の環境により、タイタンはさらなる研究の対象となっています。
トンボ
2019年の夏、NASAは次の目標を発表しました太陽系で-タイタンのユニークで豊かな有機世界。生命の構成要素の探索をさらに進めるために、ドラゴンフライミッションは、土星の氷の月の周りの領域を探索して探索するために複数の出撃を必要とします。
Dragonfly は当初、 に発売される予定でした2026 年から 2034 年に到着します。しかし、2020年9月、NASAはドラゴンフライチームに対し、2027年という別の打ち上げ準備日を明確にするよう要請した。この新しい日付に対応するためにミッション アーキテクチャを変更する必要はなく、後日打ち上げられても Dragonfly の運用には影響しません。
回転翼航空機は数十機で飛行するタイタンと地球の両方に共通する前生物的化学プロセスを探す、タイタンの有望な場所。トンボは、NASA による初めてのマルチローター科学探査機による他の惑星での飛行を記録します。 8 つのローターがあり、大型のドローンのように飛行します。タイタンの高密度の大気（地球の4倍の密度）を利用して、その科学的積載物全体を新しい場所に運び、地表物質に再現可能かつ的を絞ってアクセスする初めての乗り物となる。
チタンは非常に初期の地球に類似しており、私たちの惑星で生命がどのように発生するかについての手がかりを提供することができます。 Dragonflyは、2。7年間の基本ミッションで、有機砂丘から衝突クレーターの底まで、さまざまな環境を探索します。ここでは、液体の水と複雑な有機物質が、おそらく数万年もの間共存していた生命の鍵となります。彼の機器は、プレバイオティクス化学がどこまで進んだかを研究します。彼らはまた、月の大気と表面、その地下の海と液体の貯水池の特性を探求します。さらに、ツールは過去または現在の生活の化学的証拠を探します。
タイタンはまだ人類にどのように役立つのでしょうか？
まず、タイタンが多くの点で惑星に似ている月。地球の大気表面の約 1.5 倍の厚い大気を持っています。太陽系内の他の 177 個の衛星にはそのような大気はありません。さらに、タイタンは、太陽系の中で地球を除いて、表面に安定した液体がある唯一の場所です。タイタンの表面には、湖と海があります。つまり、タイタンは地球と非常によく似た素晴らしい世界なのです。
タイタンの密集した雰囲気はそれがタイタンにいるときは、かさばる宇宙服を着る必要がないことを意味します。しかし、私がそれを好きな主な理由は単純です：タイタンの雰囲気は私たちが生き残るのを助けます。宇宙では、放射線は致命的です。太陽からのエネルギー粒子、特に銀河宇宙線（GCR）は人間の組織に浸透し、癌や認知障害を引き起こします。 NASAの現在のがんリスク制限内にとどまるために、宇宙飛行士は低軌道（LEO）を超えて200日も移動できます。火星への旅行はおそらく600日以上かかるでしょう。しかし、これらの破壊的な粒子はタイタンの表面に到達することはできません。それらは大気に吸収され、それはそれが人間にとって安全な環境であることを意味します。火星の大気は、GCRと地球からの信頼できる保護を提供するのに十分な密度ではありません。
タイタンに住んでいる人々は歩くことができます（あるいは、むしろ、跳ね返ってください。重力は地球の 14 パーセントで、月よりわずかに小さいため）寒さを保つためにスーツを着ています。タイタンは冷たいです (表面温度は華氏マイナス 290 度です)。また、大気の大部分は窒素であるため、人々は酸素を吸うために人工呼吸器を着用する必要があります。タイタンの光は、濃い大気中の霧の粒子のせいで、地球の日没直後のように少し薄暗くなります。タイタンの半球に常に土星を向いて住んでいる人々は、環状惑星の素晴らしい眺めを見ることになるでしょう。
本当に面白い（そして潜在的に役立つ）低重力と高密度の雰囲気のおかげで、タイタンの人々は翼を手に結ぶと自分の力で簡単に飛ぶことができます！将来的には、人々は主に高緯度にある湖や海でボート遊びに行くことができます。
タイタンはとても寒いので、水はすべて凍った湖と海は液体のメタンとエタンで構成されています。これらの炭化水素（地球上の天然ガスのようなもの）は、タイタンには湖や海だけでなく、地表や大気中にも豊富に存在します。これらは、プラスチックなどの建築材料を作成するためのすぐに使える材料源を提供します。おそらく原子炉を使って水を電気分解すれば、人類はメタンを燃やしてエネルギーを得ることができるだろう（タイタンの大気にはメタンを燃やすのに必要な酸素が含まれていないため）。
最近、天文学者は深さを測定しました。タイタンの広大なメタンの海。それは少なくとも0.3 kmであることが判明しました。これはロボット潜水艦でそれを研究するのに十分です。タイタンにある小さな洞海の深さは85メートルであることが判明しました。クラーケンの最大の海はまだ測定されていません。どちらの貯留層もエタンとメタンの混合物で構成されており、2 番目の成分が優勢です。これは膨大な量のエネルギーです。
化学エネルギーのもう1つのオプションは、アセチレンの水素化です（つまり、3H 2 + C 2 H 2）。タイタンの大気には水素とアセチレンの両方が存在します。
さらに、次の可能性も考慮することがあります。代替エネルギー源として風力タービンを使用します。タイタンの空気密度は地球の約 5 倍であるため、潜在的な風力エネルギーは重要です。タイタンの表面にはあまり風がありませんが（カッシーニの測定では風速約 1 m/s が示されています。比較のために、地球上の典型的な風速は約 4 m/s です）、ホイヘンスの測定では、風速が約 20 m/s であることが示されました。高度 40 km ということは、繋留された空中風力発電所が数百メガワットのエネルギーを生産できることを意味します。
何が問題ですか？
タイタンがとても良くて面白いなら、なぜそれはまだ習得されていないのですか？ほとんどのミッションが火星と月に向けられているのはなぜですか？問題は距離です。
土星への飛行時間は4から変わる可能性があります打ち上げ時の地球との軌道関係にもよりますが、7年近くまでの年数です。エネルギーの大幅な進歩がなければ、これは潜在的なコロニーとの間の非常に長い旅を意味します。
さらに、乗り越えなければならないことがたくさんあります最も重要な障害は、微小重力下で人々がどのように生活し、働くかを学ぶことです。さらに、私たちが地球上で行っているように、タイタンで作物を使って食料を栽培することは、タイタンの表面に到達する太陽エネルギーの束が少なく、地球上の光合成の効率がすでに低いことを考慮すると、効率的ではありません。タイタンの人々はバイオテクノロジーと型破りな製品を必要とするでしょう。おそらく、タイタンに住む未来の人類は、ある種の人工光合成を利用できるようになるでしょう。
科学の飛躍的進歩を待つだけです。
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