Hvor langt fra jorden er Titan?
Titan er den sjette månen på planeten Saturn, den sjette planeten fra solen.
Mest
Denne gigantiske månen er den eneste månen iEt solsystem med en tett atmosfære. I tillegg er det den eneste verden foruten jorden, på overflaten som det er elver, innsjøer og hav. I likhet med jorden består Titans atmosfære hovedsakelig av nitrogen og små mengder metan. Dette er det eneste stedet i solsystemet, foruten jorden, hvor det som kjent er en kjent syklus av væsker. Fra skyene faller de på overflaten av månen og fyller innsjøene og havene, og fordamper deretter og fordamper tilbake til himmelen. Det antas også at Titan har et sub-ishav som har en lignende saltinnhold som Dødehavet.
Størrelse og avstand
Titans radius er omtrent 2575 kilometer.han er nesten 50 % bredere enn månen. Titan er omtrent 1,2 millioner km fra Saturn, som selv er omtrent 1,4 milliarder km fra Solen, eller omtrent 9,5 AU. (astronomiske enheter). En a.u. er avstanden fra jorden til solen. Lys fra solen tar ca. 80 minutter å nå Titan; På grunn av deres store avstand er sollys på Saturn og Titan omtrent 100 ganger svakere enn på jorden.
Titan tar 15 dagerog 22 timer for å fullføre en full revolusjon rundt Saturn. Som Jordens måne viser Titan alltid det samme "ansiktet" til planeten når den går i bane. Saturn bruker omtrent 29 jordår på å gå i bane rundt solen, og gassgigantens rotasjonsakse er skråstilt som jordens, noe som betyr at årstidene endres. Riktignok varer hver slik sesong mer enn syv jordiske år. Hver av dem på Titan er på samme tidsplan som Saturn - årstider varer mer enn syv jordår, en hel syklus tar 29 jordår.
Dannelse
Forskere er ikke sikre på opprinnelsen til Titan.Atmosfæren gir imidlertid en pekepinn. Flere NASA og ESA Cassini-Huygens-instrumenter målte isotopene nitrogen-14 og nitrogen-15 i Titans atmosfære. Instrumentene fant at forholdet mellom nitrogenisotoper på Titan er mest likt forholdet mellom nitrogenisotoper i kometer fra Oortskyen, en kule på hundrevis av milliarder isete kropper som antas å gå i bane rundt solen i en avstand på 5 000 til 100 000 AU. - ca 150 millioner km. Forholdet mellom nitrogen i Titans atmosfære antyder at byggesteinene til denne månen ble dannet tidlig i solsystemets historie i den samme kalde skiven av gass og støv som dannet solen (den såkalte protosolar tåken),
Flate
Forresten, overflaten til Titan er en av de mestligner på jordens steder i solsystemet, selv om temperaturene der er mye lavere, og selve "belegget" har en annen kjemisk sammensetning. Det er så kaldt her (-179 ° C) at isen fra vannet ser mer ut som bergarter. På Titan, som på jorden, er vulkansk aktivitet mulig, men med flytende vann "lava" i stedet for smeltet bergart. Titans overflate er dannet av strømmer av metan og etan som kutter elvesenger og fyller store innsjøer med flytende naturgass. Ingen annen verden i solsystemet enn Jorden har så flytende aktivitet på overflaten.
Atmosfære
Solsystemet vårt er hjemmet til flereenn 150 måner, men Titan er unik ved at den er den eneste månen med en tett atmosfære. På overflaten av Titan er atmosfæretrykket omtrent 60% høyere enn på jorden - omtrent det samme som en person vil føle hvis han svømmer 15 meter under overflaten i havet på jorden. Siden Titan er mindre massiv enn jorden, holder tyngdekraften ikke gassskallet så mye, så atmosfæren strekker seg til en høyde 10 ganger jordens - nesten 600 km ut i rommet.
Titans atmosfære er for det meste nitrogen(ca. 95%) og metan (ca. 5%) med en liten mengde andre karbonrike forbindelser. Høyt i Titans atmosfære skilles metan- og nitrogenmolekyler av ultrafiolett lys fra solen og høyenergipartikler akselereres i Saturns magnetfelt. Deler av disse molekylene rekombineres for å danne forskjellige organiske kjemikalier (stoffer som inneholder karbon og hydrogen) og inkluderer ofte nitrogen, oksygen og andre elementer som er essensielle for livet på jorden. Noen av forbindelsene dannet fra denne nedbrytingen og resirkuleringen av metan og nitrogen skaper en slags smog - en tykk oransje tåke som gjør månens overflate vanskelig å se fra verdensrommet. (Romskip og teleskoper kan imidlertid se gjennom tåke ved visse bølgelengder av lys utenfor det menneskelige øye.)
Hvordan ble Titan studert, og hvilke oppdrag venter på det?
"Cassini-Huygens"
I mer enn ti år, plassNASAs romfartøy Cassini delte underverkene til Saturn og dens familie av isete måner, og tok oss med til fantastiske verdener. Cassini leverte en passasjer til Saturns månesystem - den europeiske Huygens-sonden - det første kunstige objektet som landet på en planet i det fjerne ytre solsystemet
Etter 20 år i verdensrommet, hvorav 13 utforsketSaturn, skipet har gått tom for drivstoff. For å beskytte planetens måner, forklarte NASA, ble Cassini sendt på et dristig endelig oppdrag som beseglet skjebnen hans. 15. september 2017, klokka 14:55:06 i Moskva, fullførte romfartøyet sitt 20-årige oppdrag i Saturn-systemet og brant opp i atmosfæren til gassgiganten, etter å ha klart å forgifte de siste dataene om gassgiganten til Jord. NASA sendte de siste minuttene av romsondenes liv.
Cassini-Huygens viste at Titan er en av dede mest jordlignende verdenene vi har møtt, og kaster lys over historien til hjemmeplaneten vår. Faktum er at Cassini på en måte var en tidsmaskin. Han identifiserte prosesser som sannsynligvis formet utviklingen av solsystemet vårt. Cassinis lange oppdrag tillot den å observere vær og sesongmessige endringer på en annen planet. Oppdraget viste at Saturns måner er unike verdener med sine egne historier å fortelle.
Cassini-Huygens viste at Titan er en avde mest jordlignende verdenene vi har møtt, og kaster lys over historien til hjemmeplaneten vår. Poenget er at Cassini på en måte var en tidsmaskin. Han identifiserte prosessene som sannsynligvis formet utviklingen av solsystemet vårt. Det lange Cassini-oppdraget gjorde det mulig å observere været og sesongmessige endringer på en annen planet. Oppdraget avslørte at månene til Saturn er unike verdener som kan fortelle historiene sine. Tallrike målinger av tyngdekraften til romfartøyet Cassini har vist at Månen skjuler et underjordisk hav av flytende vann (sannsynligvis blandet med salter og ammoniakk).
European Space Agency-sondeHuygens målte også radiosignaler under nedstigningen til overflaten i 2005, noe som ga sterke bevis på et hav 55–80 km under den iskalde bakken. Oppdagelsen av et globalt hav av flytende vann legger Titan til den håndfull verdener i vårt solsystem som potensielt kan være vertskap for beboelige miljøer. I tillegg kan Titans elver, innsjøer og hav av flytende metan og etan tjene som beboelige miljøer på månens overflate, selv om ethvert liv der sannsynligvis vil være veldig forskjellig fra livet på jorden. Selv om det ennå ikke er bevis på liv på Titan, har dens komplekse kjemi og unike miljø gjort det til et reisemål for videre forskning.
Dragonfly
Sommeren 2019 kunngjorde NASA at det neste måleti solsystemet - den unike, rikt organiske verdenen til Titan. Videre på jakt etter byggesteinene i livet, vil Dragonfly-oppdraget ta flere slag for å utforske og utforske områdene rundt Saturns isete måne.
Dragonfly var opprinnelig planlagt å lansere på2026 med og ankomst i 2034. I september 2020 ba imidlertid NASA Dragonfly-teamet om å avklare en alternativ dato for lanseringsberedskap i 2027. Ingen endringer i oppdragsarkitekturen vil være nødvendig for å imøtekomme denne nye datoen, og lansering på et senere tidspunkt vil ikke påvirke Dragonflys operasjoner.
Rotorflyet vil fly i flere titallslovende steder på Titan på jakt etter prebiotiske kjemiske prosesser som er felles for både Titan og Jorden. Dragonfly markerer NASAs første flyreise med flere rotorer på en annen planet; den har åtte rotorer og flyr som en stor drone. Den vil dra nytte av Titans tette atmosfære – fire ganger tettere enn Jorden – for å bli det første kjøretøyet som noen gang har fraktet hele sin vitenskapelige nyttelast til nye steder for repeterbar og målrettet tilgang til overflatematerialer.
Titan er analog med den veldig tidlige jorden ogkan gi en anelse om hvordan livet kan oppstå på planeten vår. I løpet av sitt 2,7-årige baseoppdrag vil Dragonfly utforske et variert miljø fra organiske sanddyner til bunnen av et slagkrater, der flytende vann og komplekse organiske materialer som er nøkkelen til livet en gang eksisterte i kanskje titusenvis av år. Instrumentene hans vil studere hvor langt prebiotisk kjemi har avansert. De vil også utforske egenskapene til Månens atmosfære og overflate, dets underjordiske hav og væskemagasiner. I tillegg vil verktøyene lete etter kjemiske bevis på fortid eller nåtid.
Hvordan vil Titan fremdeles være nyttig for menneskeheten?
Først, la oss gjøre det klart at Titan er deten måne som på mange måter er mer som en planet. Den har en tykk atmosfære som er omtrent 1,5 ganger trykket ved overflaten av jordens atmosfære. Ingen av de 177 andre satellittene i solsystemet har en slik atmosfære. I tillegg er Titan det eneste stedet i solsystemet, bortsett fra Jorden, med stabile væsker på overflaten: på overflaten av Titan er det innsjøer og hav. Så Titan er en fantastisk og veldig lik verden som Jorden.
Den tette atmosfæren til Titan er nyttig fordi denbetyr at du ikke trenger å bruke en stor romdrakt når du er på Titan. Men hovedårsaken til at jeg liker det er enkel: Titans atmosfære vil hjelpe oss å overleve. I rommet er stråling dødelig. Energipartikler fra solen, og spesielt galaktiske kosmiske stråler (GCR), trenger inn i menneskelig vev og forårsaker kreft og kognitiv svikt. For å holde seg innenfor NASAs nåværende kreftrisikogrenser, kan astronauter reise utover Low Earth Orbit (LEO) i så mye som 200 dager; en tur til Mars vil trolig ta over 600 dager. Men disse destruktive partiklene når ikke overflaten av Titan; de absorberes av atmosfæren, noe som betyr at det er et trygt miljø for mennesker. Atmosfæren til Mars er ikke tett nok til å gi pålitelig beskyttelse mot GCR og jorden.
Folk som bor på Titan kan gå (eller,hopp heller — siden tyngdekraften er 14 prosent av jordens, litt mindre enn månen) iført drakter for å holde varmen. Titan er kaldt (overflatetemperaturen er omtrent -290 grader Fahrenheit). Og folk må bruke åndedrettsvern for å puste oksygen, siden atmosfæren for det meste er nitrogen. Lyset på Titan er litt svakt, som like etter solnedgang her på jorden, på grunn av dispartikler i den tette atmosfæren. Folk som bor på en halvkule av Titan, alltid vendt mot Saturn, vil ha en fantastisk utsikt over den ringmerkede planeten.
Virkelig morsomt (og potensielt nyttig)Saken er at takket være den lave tyngdekraften og den tette atmosfæren, kan folk på Titan lett fly under egen kraft hvis de knytter vingene til hendene! I fremtiden kan folk seile på innsjøer og hav, som for det meste befinner seg på høyere breddegrader.
Fordi Titan er så kaldt, alt vannetfrosset - innsjøer og hav består av flytende metan og etan. Disse hydrokarbonene (som naturgass her på jorden) finnes i overflod på Titan – ikke bare i innsjøene og havet, men på overflaten og i atmosfæren. De gir en klar kilde til materialer for å lage byggematerialer som plast. Mennesker kan brenne metan for energi, kanskje ved å bruke en atomreaktor til å elektrolysere vann (siden Titans atmosfære ikke inneholder oksygenet vi trenger for å brenne metan).
Nylig målte astronomer dybden avet stort hav av metan på Titan. Det viste seg at det er minst 0,3 km: dette er nok til å studere det på en robotubåt. Det viste seg at dybden på det lille Sinushavet, som ligger på Titan, er 85 m. Men det største havet av Kraken er ennå ikke målt. Begge reservoarene består av en blanding av etan og metan, den andre komponenten dominerende. Dette er en enorm mengde energi.
Et annet alternativ for kjemisk energi er hydrogenering av acetylen (dvs. 3H2 + C2H2); både hydrogen og acetylen er til stede i Titans atmosfære.
I tillegg kan vi vurdere mulighetenbruke vindturbiner som alternativ energikilde. Lufttettheten på Titan er omtrent fem ganger større enn på jorden, så den potensielle vindenergien er betydelig. Selv om det ikke er mye vind på Titans overflate (Cassini-målinger viser vindhastigheter på ca. 1 m/s; til sammenligning er typiske vindhastigheter på jorden ca. 4 m/s), viste Huygens-målinger vindhastigheter på ca. 20 meter per sekund kl. en høyde på 40 km betyr at bundne luftbårne vindparker kan produsere hundrevis av megawatt energi.
Hva er problemet?
Hvis Titan er så god og interessant, hvorfor har den ikke blitt mestret ennå? Hvorfor er de fleste oppdrag rettet mot Mars og månen? Problemet er avstand.
Flytid til Saturn kan variere fra 4år opp til nesten 7 år, avhengig av baneforholdet til Jorden på lanseringstidspunktet. Uten betydelige fremskritt innen energi vil dette bety en ekstremt lang reise til og fra enhver potensiell koloni.
I tillegg er det mye å overvinnehindringer, ikke minst er å lære hvordan mennesker vil leve og arbeide i mikrogravitasjon. I tillegg vil det å dyrke mat på Titan ved å bruke avlinger som vi gjør her på jorden ikke være effektivt gitt den lavere fluksen av solenergi som når Titans overflate og den allerede lave effektiviteten til fotosyntese her på jorden. Folk på Titan vil trenge bioteknologi og ukonvensjonelle produkter. Kanskje fremtidige mennesker på Titan vil kunne bruke en slags kunstig fotosyntese.
Det gjenstår bare å vente på et gjennombrudd i vitenskapen.
Les mer
Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde
Forskere har foreslått å kolonisere satellitten til Ceres
Se på de sjeldneste lynene: blå jet og alv hentet fra ISS