타이탄은 지구에서 얼마나 떨어져 있습니까?
타이탄은 태양에서 여섯 번째 행성 인 토성의 여섯 번째 달입니다.
가장
이 거대한 달은조밀 한 대기를 가진 태양계. 또한 지구 외에 강, 호수 및 바다가있는 유일한 세계입니다. 지구와 마찬가지로 타이탄의 대기는 주로 질소와 소량의 메탄으로 구성됩니다. 이것은 아시다시피 친숙한 유체 순환이있는 지구 외에 태양계의 유일한 장소입니다. 구름에서 그들은 달 표면에 떨어지고 호수와 바다를 채운 다음 증발하고 다시 하늘로 증발합니다. 또한 Titan에는 염도가 사해와 유사한 얼음 아래 바다가 있다고 믿어집니다.
크기와 거리
타이탄의 반경은 약 2,575km입니다.그는 거의 달보다 50% 더 넓다. 타이탄은 토성으로부터 약 120만km 떨어져 있으며, 토성 자체는 태양으로부터 약 14억km, 즉 약 9.5AU 떨어져 있습니다. (천문 단위). 하나의 a.u. 지구에서 태양까지의 거리이다. 태양으로부터 나오는 빛은 타이탄에 도달하는 데 약 80분이 걸립니다. 거리가 멀기 때문에 토성과 타이탄의 햇빛은 지구보다 약 100배 더 약합니다.
Titan에는 15일이 소요됩니다.그리고 22 토성 주위의 완전한 혁명을 완료하는 데 소요됩니다. 지구의 달과 마찬가지로 타이탄은 궤도를 돌 때 항상 행성에 동일한 "얼굴"을 보여줍니다. 토성은 태양을 공전하는 데 지구 시간으로 약 29년이 걸리며, 가스 거인의 자전축은 지구와 마찬가지로 기울어져 있어 계절이 변합니다. 사실, 그러한 각 계절은 지상에서 7년 이상 지속됩니다. 타이탄의 각 행성은 토성과 동일한 일정을 따릅니다. 계절은 지구 시간으로 7년 이상 지속되며 전체 주기는 지구 시간으로 29년이 걸립니다.
형성
과학자들은 타이탄의 기원에 대해 확신하지 못합니다.그러나 그 분위기가 단서를 제공합니다. 몇몇 NASA와 ESA Cassini-Huygens 장비는 타이탄 대기의 질소-14와 질소-15 동위원소를 측정했습니다. 장비는 타이탄의 질소 동위원소 비율이 5,000~100,000 AU 거리에서 태양을 공전하는 것으로 생각되는 수천억 개의 얼음 덩어리로 구성된 구체인 오르트 구름의 혜성의 질소 동위원소 비율과 가장 유사하다는 것을 발견했습니다. - 약 1억 5천만km. 타이탄 대기의 질소 비율은 이 달의 구성 요소가 태양계 역사 초기에 동일한 가스와 먼지로 이루어진 차가운 원반에서 형성되었음을 암시합니다. 태양(소위 원시성운)을 형성했고,
표면
그건 그렇고, 타이탄의 표면은 가장태양계의 지구 위치와 비슷하지만 온도가 훨씬 낮고 "코팅"자체는 다른 화학적 구성을 가지고 있습니다. 여기가 너무 추워서 (-179 ° C) 물의 얼음이 바위처럼 보입니다. 지구와 마찬가지로 타이탄에서도 화산 활동이 가능하지만 녹은 암석 대신 액체 물 "용암"을 사용합니다. 타이탄의 표면은 강바닥을 자르고 액화 천연 가스로 큰 호수를 채우는 메탄과 에탄의 흐름에 의해 형성됩니다. 지구 이외의 태양계의 다른 어떤 세계도 표면에 그러한 액체 활동이 없습니다.
분위기
우리의 태양계에는 더 많은 것들이 있습니다.150 개 이상의 위성이지만 타이탄은 대기가 조밀 한 유일한 달이라는 점에서 독특합니다. 타이탄의 표면에서 대기압은 지구보다 약 60 % 더 높습니다. 지구상의 바다에서 약 15 미터 아래에서 수영 할 때 사람이 느끼는 것과 거의 같습니다. 타이탄은 지구보다 무게가 적기 때문에 중력은 가스 껍질을 많이 보유하지 않으므로 대기는 지구 고도의 10 배 (거의 600km)까지 확장됩니다.
타이탄의 대기는 대부분 질소입니다.(약 95 %) 및 메탄 (약 5 %)과 소량의 기타 탄소가 풍부한 화합물. 타이탄의 대기가 높은 메탄과 질소 분자는 태양의 자외선과 토성의 자기장에서 가속되는 고 에너지 입자에 의해 분리됩니다. 이러한 분자의 일부는 재결합하여 다양한 유기 화학 물질 (탄소와 수소를 포함하는 물질)을 형성하며 종종 질소, 산소 및 지구 생명체에 필수적인 기타 요소를 포함합니다. 메탄과 질소의 분해와 재활용으로 형성된 일부 화합물은 일종의 스모그를 생성합니다. 이는 달 표면을 우주에서보기 어렵게 만드는 두꺼운 주황색 안개입니다. (그러나 우주선과 망원경은 인간의 눈을 넘어서는 특정 파장의 빛에서 안개를 통해 볼 수 있습니다.)
Titan은 어떻게 연구되었으며 어떤 임무가 기다리고 있습니까?
"Cassini-Huygens"
10년 넘게 우주NASA의 카시니(Cassini) 우주선은 토성과 그 가족의 얼음 위성의 경이로움을 공유하여 우리를 놀라운 세계로 데려갔습니다. 카시니는 먼 외태양계 행성에 착륙한 최초의 인공 물체인 유럽 호이겐스 탐사선인 토성의 달 시스템에 승객을 태웠습니다.
우주에서 20 년이 지난 후토성, 배의 연료가 떨어졌습니다. NASA는 행성의 위성을 보호하기 위해 카시니가 자신의 운명을 봉인 한 대담한 최종 임무를 수행했다고 설명했습니다. 2017 년 9 월 15 일 14:55:06 모스크바 시간에이 우주선은 토성 시스템에서 20 년 간의 임무를 완료하고 가스 거인에 대한 최신 데이터를 독살 처리하여 가스 거인의 대기에서 불타 버렸습니다. 지구. NASA는 우주 탐사선의 마지막 순간을 생중계했습니다.
Cassini-Huygens는 타이탄이 다음 중 하나임을 보여주었습니다.우리가 접한 가장 지구와 유사한 세계이며, 우리 고향 행성의 역사를 조명합니다. 사실 카시니는 어떤 의미에서는 타임머신이었습니다. 그는 우리 태양계의 발전을 형성했을 가능성이 있는 과정을 확인했습니다. 카시니의 오랜 임무를 통해 다른 행성의 날씨와 계절 변화를 관찰하는 것이 가능해졌습니다. 이번 임무는 토성의 위성이 각자의 이야기를 담고 있는 독특한 세계라는 사실을 보여주었습니다.
Cassini-Huygens는 Titan이우리가 만난 지구와 가장 유사한 세계이며 우리 고향 행성의 역사를 밝힙니다. 요점은 Cassini가 어떤 의미에서 타임머신 이었다는 것입니다. 그는 우리 태양계의 발전을 형성 할 수있는 과정을 확인했습니다. 긴 카시니 임무를 통해 다른 행성의 날씨와 계절 변화를 관찰 할 수있었습니다. 임무는 토성의 위성이 그들의 이야기를 말할 수있는 독특한 세계임을 밝혀냈다. 카시니 우주선이 타이탄의 중력을 측정 한 결과 달이 지하의 액체 물 (아마 소금과 암모니아가 섞인 바다)을 숨기는 것으로 나타났습니다.
유럽 우주국 탐사선호이겐스는 또한 2005년에 표면으로 하강하는 동안 무선 신호를 측정했는데, 이는 얼음 땅 아래 55~80km에 바다가 있다는 강력한 증거를 제공했습니다. 전 세계적으로 액체 상태의 물이 발견되면서 거주 가능한 환경을 수용할 수 있는 우리 태양계의 소수 세계에 타이탄이 추가되었습니다. 또한, 타이탄의 강, 호수, 액체 메탄과 에탄으로 이루어진 바다는 달 표면에서 거주 가능한 환경 역할을 할 수 있지만 그곳의 생명체는 지구 생명체와 매우 다를 수 있습니다. 타이탄에 생명체가 있다는 증거는 아직 없지만, 타이탄의 복잡한 화학적 성질과 독특한 환경으로 인해 타이탄은 추가 연구의 대상이 되었습니다.
잠자리
2019 년 여름 NASA는 다음 목표가태양계에서-타이탄의 독특하고 풍부한 유기체 세계. 생명의 빌딩 블록을 찾기 위해 잠자리 임무는 토성의 얼음 달 주변 지역을 탐험하고 탐험하기 위해 여러 차례 출격해야합니다.
드래곤플라이(Dragonfly)는 원래 2019년 8월에 발사될 예정이었습니다.2026년, 2034년 도착. 그러나 2020년 9월 NASA는 드래곤플라이 팀에게 대체 발사 준비 날짜를 2027년으로 명확히 해달라고 요청했습니다. 이 새로운 날짜를 수용하기 위해 임무 아키텍처를 변경할 필요가 없으며 이후 출시는 Dragonfly의 운영에 영향을 미치지 않습니다.
회전익기는 수십 대씩 날아갈 것이다타이탄과 지구 모두에 공통적인 생물 이전의 화학적 과정을 찾아 타이탄의 유망한 장소입니다. Dragonfly는 NASA의 첫 번째 다중 로터 과학 차량이 다른 행성에서 비행하는 것을 의미합니다. 8개의 로터가 있고 대형 드론처럼 날아갑니다. 타이탄의 밀도가 높은 대기(지구보다 4배 더 밀도가 높음)를 활용하여 표면 물질에 대한 반복적이고 표적화된 접근을 위해 전체 과학적 탑재량을 새로운 위치로 운반하는 최초의 차량이 될 것입니다.
티타늄은 초기 지구와 유사하며지구상에서 생명체가 어떻게 발생할 수 있는지에 대한 단서를 제공 할 수 있습니다. 2.7 년의 기본 임무를 수행하는 동안 Dragonfly는 유기물 모래 언덕에서 충돌 분화구 바닥에 이르기까지 다양한 환경을 탐험 할 것입니다. 이곳에서 액체 물과 복잡한 유기물은 한때 생명의 핵심이었던 복합 유기물이 수 만년 동안 공존했습니다. 그의 도구는 프리 바이오 틱 화학이 얼마나 발전했는지를 연구 할 것입니다. 그들은 또한 달의 대기와 표면, 지하 바다 및 액체 저수지의 특성을 탐구 할 것입니다. 또한 도구는 과거 또는 현재 삶의 화학적 증거를 찾습니다.
타이탄은 인류에게 여전히 어떻게 유용할까요?
먼저 타이탄이 무엇인지 분명히 해보자.여러 면에서 행성에 더 가까운 달입니다. 대기는 지구 대기 표면 압력의 약 1.5배에 달하는 두꺼운 대기를 갖고 있습니다. 태양계의 다른 177개 위성 중 그러한 대기를 갖고 있는 위성은 하나도 없습니다. 또한, 타이탄은 지구를 제외하고 태양계에서 표면에 안정된 액체가 있는 유일한 곳입니다. 타이탄의 표면에는 호수와 바다가 있습니다. 따라서 타이탄은 훌륭하고 지구와 매우 유사한 세계입니다.
타이탄의 조밀 한 분위기는Titan에있을 때 부피가 큰 우주복을 입을 필요가 없음을 의미합니다. 하지만 제가 좋아하는 주된 이유는 간단합니다. 타이탄의 분위기는 우리가 살아남는 데 도움이 될 것입니다. 우주에서 방사선은 치명적입니다. 태양의 에너지 입자, 특히 은하 우주선 (GCR)은 인간 조직을 관통하여 암과인지 장애를 유발합니다. NASA의 현재 암 위험 한계 내에서 우주 비행사는 저궤도 (LEO)를 넘어 200 일 동안 여행 할 수 있습니다. 화성 여행은 아마 600 일 이상 걸릴 것입니다. 그러나 이러한 파괴적인 입자는 Titan의 표면에 도달 할 수 없습니다. 대기에 흡수되어 인간에게 안전한 환경입니다. 화성의 대기는 GCR과 지구로부터 신뢰할 수있는 보호를 제공 할만큼 밀도가 낮습니다.
타이탄에 사는 사람들은 걸을 수 있습니다(또는,오히려 점프하세요 — 중력은 지구의 14%로 달보다 약간 작기 때문에) 보온을 위해 옷을 입습니다. 타이탄은 차갑습니다(표면 온도는 화씨 -290도 정도입니다). 그리고 대기는 대부분 질소이기 때문에 사람들은 산소를 흡입하기 위해 인공호흡기를 착용해야 합니다. 타이탄의 빛은 밀도가 높은 대기의 안개 입자로 인해 이곳 지구에서 일몰 직후처럼 약간 어둡습니다. 항상 토성을 바라보며 타이탄의 한 반구에 사는 사람들은 고리를 가진 행성의 멋진 광경을 보게 될 것입니다.
정말 재미 있고 유용 할 수도 있습니다.문제는 중력이 낮고 밀도가 높기 때문에 Titan의 사람들은 날개를 손에 묶으면 자신의 힘으로 쉽게 날 수 있습니다! 미래에 사람들은 주로 높은 위도에있는 호수와 바다에서 보트를 탈 수 있습니다.
타이탄은 너무 추워서 모든 물이얼어붙은 호수와 바다는 액체 메탄과 에탄으로 구성되어 있습니다. 이러한 탄화수소(지구의 천연 가스와 같은)는 타이탄의 호수와 바다뿐만 아니라 지표면과 대기에도 풍부하게 존재합니다. 이는 플라스틱과 같은 건축 자재를 만들기 위한 준비된 재료 소스를 제공합니다. 인간은 에너지를 얻기 위해 메탄을 태울 수 있습니다. 아마도 원자로를 사용하여 물을 전기분해할 수도 있습니다(타이탄의 대기에는 메탄을 연소하는 데 필요한 산소가 포함되어 있지 않기 때문입니다).
최근 천문학자들은 태양의 깊이를 측정했습니다.타이탄의 넓은 메탄 바다. 최소 0.3km인 것으로 밝혀졌습니다. 이 정도면 로봇 잠수함으로 연구하기에 충분합니다. 타이탄에 위치한 작은 시누스해(Sea of Sinus)의 깊이는 85m인 것으로 밝혀졌습니다. 크라켄의 가장 큰 바다는 아직 측정되지 않았습니다. 두 저장소 모두 에탄과 메탄의 혼합물로 구성되어 있으며 두 번째 성분이 우세합니다. 이것은 엄청난 양의 에너지입니다.
화학 에너지에 대한 또 다른 옵션은 아세틸렌의 수소화 (즉, 3H 2 + C 2 H 2); 수소와 아세틸렌은 모두 타이탄의 대기에 존재합니다.
또한 다음과 같은 가능성도 고려할 수 있습니다.풍력 터빈을 대체 에너지원으로 사용합니다. 타이탄의 공기 밀도는 지구보다 약 5배 높기 때문에 잠재적인 풍력 에너지는 상당합니다. 타이탄 표면에는 바람이 많지 않지만(카시니 측정에서는 풍속이 약 1m/s로 나타났습니다. 비교를 위해 지구의 일반적인 풍속은 약 4m/s입니다), 호이겐스 측정에서는 초당 약 20m의 풍속이 나타났습니다. 고도 40km는 연결된 공중 풍력 발전소가 수백 메가와트의 에너지를 생산할 수 있음을 의미합니다.
무엇이 문제입니까?
Titan이 너무 좋고 흥미 롭다면 왜 아직 마스터하지 않았습니까? 대부분의 임무가 화성과 달로 향하는 이유는 무엇입니까? 문제는 거리입니다.
토성까지의 비행 시간은 4에서 다를 수 있습니다.발사 당시 지구와의 궤도 관계에 따라 거의 7 년까지. 에너지가 크게 발전하지 않으면 잠재적 인 식민지를 오가는 매우 긴 여정을 의미합니다.
게다가 극복해야 할 것도 많다.장애물 중 가장 중요한 것은 사람들이 미세 중력 속에서 어떻게 생활하고 일하는지를 배우는 것입니다. 또한, 우리가 여기 지구에서 하는 것처럼 타이탄에서 작물을 사용하여 식량을 재배하는 것은 타이탄 표면에 도달하는 태양 에너지의 흐름이 낮고 여기 지구상의 광합성 효율성이 이미 낮다는 점을 고려하면 효율적이지 않을 것입니다. 타이탄의 사람들은 생명공학과 비전통적인 제품이 필요할 것입니다. 아마도 타이탄에 사는 미래의 인류는 일종의 인공 광합성을 사용할 수 있을 것입니다.
과학의 돌파구를 기다리는 것만 남아 있습니다.
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