Cât de departe de Pământ este Titan?
Titan este a șasea lună a planetei Saturn, a șasea planetă de la Soare.
Cel mai mult
Această lună uriașă este singura lună dinUn sistem solar cu o atmosferă densă. În plus, este singura lume în afară de Pământ, pe suprafața căreia există râuri, lacuri și mări. La fel ca Pământul, atmosfera lui Titan este compusă în principal din azot și cantități mici de metan. Acesta este singurul loc din sistemul solar, în afară de Pământ, unde, după cum știți, există un ciclu familiar de fluide. Din nori, cad pe suprafața lunii și umple lacurile și mările, apoi se evaporă și se evaporă înapoi în cer. Se crede, de asemenea, că Titan are un ocean sub gheață, care are o salinitate similară cu Marea Moartă.
Dimensiune și distanță
Raza lui Titan este de aproximativ 2.575 de kilometri.este aproape 50% mai lat decât Luna. Titan se află la aproximativ 1,2 milioane de km de Saturn, care el însuși se află la aproximativ 1,4 miliarde de km de Soare, sau aproximativ 9,5 UA. (unități astronomice). Unul a.u. este distanța de la Pământ la Soare. Lumina de la Soare durează aproximativ 80 de minute pentru a ajunge la Titan; Datorită distanței mari, lumina soarelui de pe Saturn și Titan este de aproximativ 100 de ori mai slabă decât pe Pământ.
Titan durează 15 zileși 22 ore pentru a finaliza o revoluție completă în jurul lui Saturn. Ca și Luna Pământului, Titan arată întotdeauna aceeași „față” planetei pe măsură ce orbitează. Saturn durează aproximativ 29 de ani pământești pentru a orbit Soarele, iar axa de rotație a gigantului gazos este înclinată ca cea a Pământului, ceea ce înseamnă că anotimpurile se schimbă. Adevărat, fiecare astfel de anotimp durează mai mult de șapte ani pământeni. Fiecare dintre ele de pe Titan este în același program ca și Saturn - anotimpurile durează mai mult de șapte ani pământeni, un ciclu complet durează 29 de ani pământeni.
Formare
Oamenii de știință nu sunt siguri de originile Titanului.Cu toate acestea, atmosfera sa oferă un indiciu. Mai multe instrumente Cassini-Huygens ale NASA și ESA au măsurat izotopii azot-14 și azot-15 din atmosfera lui Titan. Instrumentele au descoperit că raportul dintre izotopii de azot de pe Titan este cel mai asemănător cu raportul dintre izotopii de azot din cometele din Norul Oort, o sferă de sute de miliarde de corpuri de gheață despre care se crede că orbitează în jurul Soarelui la o distanță de 5.000 până la 100.000 UA. - aproximativ 150 milioane km. Raportul de azot din atmosfera lui Titan sugerează că elementele de bază ale acestei luni s-au format la începutul istoriei sistemului solar în același disc rece de gaz și praf care a format Soarele (așa-numita nebuloasă protosolară),
Suprafaţă
Apropo, suprafața lui Titan este una dintre cele mai multesimilar cu locurile Pământului din sistemul solar, deși temperaturile sunt mult mai scăzute, iar „acoperirea” în sine are o compoziție chimică diferită. Aici este atât de frig (-179 ° C) încât gheața din apă seamănă mai mult cu stâncile. Pe Titan, ca și pe Pământ, este posibilă activitatea vulcanică, dar cu „lavă” de apă lichidă în loc de rocă topită. Suprafața titanului este formată din fluxuri de metan și etan care taie albii și umple lacurile mari cu gaz natural lichefiat. Nicio altă lume din sistemul solar în afară de Pământ nu are o astfel de activitate lichidă la suprafața sa.
Atmosfera
Sistemul nostru solar găzduiește mai multepeste 150 de luni, dar Titan este unic prin faptul că este singura lună cu o atmosferă densă. La suprafața lui Titan, presiunea atmosferică este cu aproximativ 60% mai mare decât pe Pământ - cam la fel ca o persoană pe care ar simți-o dacă înoată la aproximativ 15 metri sub suprafața oceanului de pe Pământ. Deoarece Titan este mai puțin masiv decât Pământul, gravitația sa nu-și ține atât de mult anvelopa gazoasă, așa că atmosfera se extinde la o altitudine de 10 ori mai mare decât Pământul - aproape 600 km în spațiu.
Atmosfera lui Titan este în mare parte azot(aproximativ 95%) și metan (aproximativ 5%) cu o cantitate mică de alți compuși bogați în carbon. Având o atmosferă bogată în atmosfera lui Titan, moleculele de metan și azot sunt separate de lumina ultravioletă de Soare și particulele de mare energie accelerate în câmpul magnetic al lui Saturn. Porțiuni din aceste molecule se recombină pentru a forma diverse substanțe chimice organice (substanțe care conțin carbon și hidrogen) și includ adesea azot, oxigen și alte elemente importante pentru viața de pe Pământ. Unii dintre compușii formați din această descompunere și reciclare a metanului și azotului creează un fel de smog - o ceață groasă portocalie care face ca suprafața lunară să fie dificil de văzut din spațiu. (Cu toate acestea, navele spațiale și telescoapele pot vedea prin ceață la anumite lungimi de undă ale luminii dincolo de ochiul uman.)
Cum a fost studiat Titan și ce misiuni îl așteaptă?
Cassini-Huygens
De mai bine de zece ani, spațiuNava spațială Cassini a NASA a împărtășit minunile lui Saturn și familia sa de luni înghețate, ducându-ne în lumi minunate. Cassini a transportat un pasager către sistemul lunar al lui Saturn - sonda europeană Huygens - primul obiect artificial care a aterizat pe o planetă din îndepărtatul sistem solar exterior.
După 20 de ani în spațiu, dintre care 13 au exploratSaturn, nava a rămas fără combustibil. Pentru a proteja lunile planetei, a explicat NASA, Cassini a fost trimis într-o misiune finală îndrăzneață care i-a sigilat soarta. Pe 15 septembrie 2017, la ora 14:55:06 ora Moscovei, nava și-a finalizat misiunea de 20 de ani în sistemul Saturn și a ars în atmosfera gigantului gazos, reușind să otrăvească cele mai recente date despre gigantul gazos Pământ. NASA a transmis ultimele minute din viața sondei spațiale în direct.
Cassini-Huygens a arătat că Titan este unul dintrecele mai asemănătoare lumi Pământului pe care le-am întâlnit și aruncă lumină asupra istoriei planetei noastre natale. Faptul este că Cassini a fost, într-un fel, o mașină a timpului. El a identificat procese care probabil au modelat dezvoltarea sistemului nostru solar. Misiunea lungă a lui Cassini i-a permis să observe vremea și schimbările sezoniere pe o altă planetă. Misiunea a arătat că lunile lui Saturn sunt lumi unice, cu propriile lor povești de spus.
Cassini-Huygens a arătat că Titan este unul dintrecele mai asemănătoare lumi pământești pe care le-am întâlnit și luminează istoria planetei noastre de origine. Faptul este că Cassini a fost într-un fel o mașină a timpului. El a identificat procesele care probabil au modelat dezvoltarea sistemului nostru solar. Lunga misiune Cassini a făcut posibilă observarea vremii și a schimbărilor sezoniere de pe altă planetă. Misiunea a dezvăluit că lunile lui Saturn sunt lumi unice care își pot spune propriile povești. Numeroase măsurători ale gravitației lui Titan de către nava spațială Cassini au arătat că Luna ascunde un ocean subteran de apă lichidă (probabil amestecat cu săruri și amoniac).
Sonda Agenției Spațiale EuropeneHuygens a măsurat și semnalele radio în timpul coborârii sale la suprafață în 2005, ceea ce a oferit dovezi puternice ale unui ocean la 55-80 km sub pământul înghețat. Descoperirea unui ocean global de apă lichidă adaugă Titan la câteva lumi din sistemul nostru solar care ar putea găzdui medii locuibile. În plus, râurile, lacurile și mările ale lui Titan cu metan lichid și etan ar putea servi ca medii locuibile pe suprafața Lunii, deși orice viață de acolo ar fi probabil foarte diferită de viața de pe Pământ. Deși nu există încă dovezi ale vieții pe Titan, chimia sa complexă și mediul unic au făcut din aceasta o destinație pentru cercetări ulterioare.
libelulă
În vara anului 2019, NASA a anunțat că următoarea țintăîn sistemul solar - lumea unică, bogat organică a lui Titan. Continuând căutarea elementelor de bază ale vieții, misiunea Dragonfly va efectua mai multe excursii pentru a explora și explora zonele din jurul lunii înghețate a lui Saturn.
Dragonfly a fost programat inițial să se lanseze pe2026 cu și sosire în 2034. Cu toate acestea, în septembrie 2020, NASA a cerut echipei Dragonfly să clarifice o dată alternativă de pregătire pentru lansare din 2027. Nu vor fi necesare modificări ale arhitecturii misiunii pentru a găzdui această nouă dată, iar lansarea la o dată ulterioară nu va afecta operațiunile Dragonfly.
Aeronava va zbura în zecisite-uri promițătoare de pe Titan în căutarea proceselor chimice prebiotice comune atât Titan, cât și Pământului. Dragonfly marchează primul zbor științific al NASA cu mai multe rotoare pe o altă planetă; are opt rotoare și zboară ca o dronă mare. Va profita de atmosfera densă a lui Titan – de patru ori mai densă decât Pământul – pentru a deveni primul vehicul care își va transporta întreaga sarcină științifică în noi locații pentru acces repetabil și direcționat la materialele de suprafață.
Titanul este analog cu Pământul foarte timpuriu șipoate oferi un indiciu despre modul în care ar fi putut să apară viața pe planeta noastră. În timpul misiunii sale de bază de 2,7 ani, Dragonfly va explora un mediu divers, de la dune organice până la fundul unui crater de impact, unde apa lichidă și materialele organice complexe cheie ale vieții au coexistat odată poate zeci de mii de ani. Instrumentele sale vor studia cât de mult a avansat chimia prebiotică. De asemenea, vor investiga proprietățile atmosferei și suprafeței Lunii, a oceanului subteran și a rezervoarelor de lichide. În plus, instrumentele vor căuta dovezi chimice ale vieții trecute sau prezente.
Cum va fi Titanul în continuare util umanității?
În primul rând, să lămurim clar că Titan esteo lună care, din multe puncte de vedere, seamănă mai mult cu o planetă. Are o atmosferă groasă care este de aproximativ 1,5 ori presiunea de la suprafața atmosferei Pământului. Niciunul dintre ceilalți 177 de sateliți din sistemul solar nu are o astfel de atmosferă. În plus, Titan este singurul loc din sistemul solar, altul decât Pământul, cu lichide stabile la suprafață: pe suprafața lui Titan există lacuri și mări. Deci, Titan este o lume minunată și foarte asemănătoare cu Pământul.
Atmosfera densă a lui Titan este utilă pentru căînseamnă că nu trebuie să porți un costum spațios voluminos când ești pe Titan. Dar principalul motiv pentru care îmi place este simplu: atmosfera lui Titan ne va ajuta să supraviețuim. În spațiu, radiațiile sunt mortale. Particulele de energie de la Soare, și în special razele cosmice galactice (GCR), pătrund în țesuturile umane, provocând cancer și afectarea cognitivă. Pentru a rămâne în limitele actuale ale riscului de cancer al NASA, astronauții pot călători dincolo de Orbita Pământului Scăzut (LEO) până la 200 de zile; o călătorie pe Marte va dura probabil peste 600 de zile. Dar aceste particule distructive nu pot ajunge la suprafața lui Titan; acestea sunt absorbite de atmosferă, ceea ce înseamnă că este un mediu sigur pentru oameni. Atmosfera de pe Marte nu este suficient de densă pentru a oferi o protecție fiabilă împotriva GCR și a Pământului.
Oamenii care trăiesc pe Titan pot merge (sau,mai degrabă, sări — deoarece gravitația este de 14% din cea a Pământului, puțin mai puțin decât Luna) purtând costume pentru a vă menține cald. Titan este rece (temperatura suprafeței este de aproximativ -290 de grade Fahrenheit). Și oamenii vor trebui să poarte aparate respiratorii pentru a respira oxigen, deoarece atmosfera este în mare parte azot. Lumina de pe Titan este puțin slabă, ca imediat după apusul soarelui aici pe Pământ, din cauza particulelor de ceață din atmosfera densă. Oamenii care trăiesc într-o emisferă a lui Titan, mereu cu fața lui Saturn, vor avea o vedere minunată asupra planetei inelate.
Foarte amuzant (și potențial util)Lucrul este că, datorită gravitației reduse și atmosferei dense, oamenii de pe Titan pot zbura cu ușurință sub propria lor putere dacă își leagă aripile de mâini! În viitor, oamenii pot merge cu barca pe lacuri și mări, care se află în cea mai mare parte la latitudini mai mari.
Pentru că Titan este atât de rece, toată apaînghețate — lacurile și mările constau din metan lichid și etan. Aceste hidrocarburi (cum ar fi gazele naturale aici pe Pământ) sunt din abundență pe Titan – nu doar în lacuri și mări, ci și la suprafață și în atmosferă. Ele oferă o sursă gata de materiale pentru crearea materialelor de construcție, cum ar fi materialele plastice. Oamenii ar putea arde metanul pentru energie, poate folosind un reactor nuclear pentru a electroliza apa (deoarece atmosfera lui Titan nu conține oxigenul de care am avea nevoie pentru a arde metanul).
Recent, astronomii au măsurat adâncimeao mare mare de metan pe Titan. S-a dovedit că este de cel puțin 0,3 km: este suficient pentru a-l studia pe un submarin robot. S-a dovedit că adâncimea micii Mări a Sinusului, care se află pe Titan, este de 85 m. Dar cea mai mare mare din Kraken nu a fost încă măsurată. Ambele rezervoare constau dintr-un amestec de etan și metan, cel de-al doilea component predominant. Aceasta este o cantitate uriașă de energie.
O altă opțiune pentru energia chimică este hidrogenarea acetilenei (adică 3H 2 + C 2 H 2); atât hidrogenul, cât și acetilena sunt prezente în atmosfera lui Titan.
În plus, putem lua în considerare această posibilitateutilizarea turbinelor eoliene ca sursă alternativă de energie. Densitatea aerului pe Titan este de aproximativ cinci ori mai mare decât pe Pământ, astfel încât energia eoliană potențială este semnificativă. Deși nu există prea mult vânt pe suprafața Titanului (măsurătorile Cassini arată viteze ale vântului de aproximativ 1 m/s; pentru comparație, vitezele tipice ale vântului pe Pământ sunt de aproximativ 4 m/s), măsurătorile Huygens au arătat viteze ale vântului de aproximativ 20 de metri pe secundă la o altitudine de 40 km înseamnă că parcuri eoliene transportate prin aer pot produce sute de megawați de energie.
Care este problema?
Dacă Titan este atât de bun și interesant, atunci de ce nu a fost încă stăpânit? De ce majoritatea misiunilor sunt îndreptate spre Marte și Lună? Problema este distanța.
Durata zborului către Saturn poate varia de la 4ani până la aproape 7 ani, în funcție de relația orbitală cu Pământul în momentul lansării. Fără progrese semnificative în energie, aceasta ar însemna o călătorie extrem de lungă către și de la orice colonie potențială.
În plus, sunt multe de depășitobstacole, dintre care nu în ultimul rând este învățarea modului în care oamenii vor trăi și vor lucra în microgravitație. În plus, creșterea hranei pe Titan folosind culturi așa cum facem aici pe Pământ nu ar fi eficientă, având în vedere fluxul mai scăzut de energie solară care ajunge la suprafața Titanului și eficiența deja scăzută a fotosintezei aici pe Pământ. Oamenii de pe Titan vor avea nevoie de biotehnologie și produse neconvenționale. Poate că viitorii oameni de pe Titan vor putea folosi un fel de fotosinteză artificială.
Rămâne doar să aștepți o descoperire în știință.
Citeste mai mult
Avortul și știința: ce se va întâmpla cu copiii care vor naște
Oamenii de știință au propus colonizarea satelitului Ceres
Uită-te la cele mai rare fulgere: jet albastru și elf preluat din ISS