Hur långt från jorden är Titan?
Titan är den sjätte månen på planeten Saturnus, den sjätte planeten från solen.
Mest
Denna jättemåne är den enda månen iEtt solsystem med en tät atmosfär. Dessutom är det den enda världen förutom jorden, på vars yta det finns floder, sjöar och hav. Precis som jorden består Titans atmosfär främst av kväve och små mängder metan. Detta är den enda platsen i solsystemet, förutom jorden, där det, som ni vet, finns en välbekant vätska. Från molnen faller de på månens yta och fyller sjöar och hav och förångar sedan och förångas tillbaka till himlen. Man tror också att Titan har ett underis-hav som liknar Döda havet i salthalt.
Storlek och avstånd
Titans radie är cirka 2 575 kilometer.han är nästan 50 % bredare än månen. Titan ligger cirka 1,2 miljoner km från Saturnus, som i sig är cirka 1,4 miljarder km från solen, eller cirka 9,5 AU. (astronomiska enheter). En a.u. är avståndet från jorden till solen. Ljus från solen tar cirka 80 minuter att nå Titan; På grund av deras stora avstånd är solljuset på Saturnus och Titan cirka 100 gånger svagare än på jorden.
Titan tar 15 dagaroch 22 timmar för att fullborda en hel revolution kring Saturnus. Liksom jordens måne visar Titan alltid samma "ansikte" för planeten när den kretsar. Det tar cirka 29 jordår för Saturnus att kretsa runt solen, och gasjättens rotationsaxel lutar som jordens, vilket betyder att årstiderna förändras. Det är sant att varje sådan säsong varar mer än sju jordiska år. Var och en av dem på Titan följer samma schema som Saturnus - årstider varar mer än sju jordår, en hel cykel tar 29 jordår.
Bildning
Forskare är inte säkra på ursprunget till Titan.Men dess atmosfär ger en ledtråd. Flera NASA och ESA Cassini-Huygens instrument mätte isotoperna kväve-14 och kväve-15 i Titans atmosfär. Instrumenten fann att förhållandet mellan kväveisotoper på Titan är mest likt förhållandet mellan kväveisotoper i kometer från Oortmolnet, en sfär med hundratals miljarder isiga kroppar som tros kretsa runt solen på ett avstånd av 5 000 till 100 000 AU. - cirka 150 miljoner km. Förhållandet mellan kväve i Titans atmosfär tyder på att månens byggstenar bildades tidigt i solsystemets historia i samma kalla skiva av gas och damm som bildade solen (den så kallade protosolnebulosan),
Yta
Förresten är ytan på Titan en av de mestliknar jordens platser i solsystemet, även om temperaturerna där är mycket lägre, och själva "beläggningen" har en annan kemisk sammansättning. Det är så kallt här (-179 ° C) att isen från vattnet ser mer ut som stenar. På Titan, som på jorden, är vulkanaktivitet möjlig, men med flytande vatten "lava" istället för smält sten. Titans yta bildas av strömmar av metan och etan som skär flodbäddar och fyller stora sjöar med flytande naturgas. Ingen annan värld i solsystemet än jorden har sådan flytande aktivitet på sin yta.
Atmosfär
Vårt solsystem är hem för flerän 150 månar, men Titan är unik genom att den är den enda månen med en tät atmosfär. På ytan av Titan är atmosfärstrycket cirka 60% högre än på jorden - ungefär samma som en person skulle känna om han simmade cirka 15 meter under ytan i havet på jorden. Eftersom Titan är mindre massiv än jorden, håller inte gravitationen sitt gasskal lika mycket, så atmosfären sträcker sig till en höjd 10 gånger jordens - nästan 600 km ut i rymden.
Titans atmosfär är mest kväve(cirka 95%) och metan (cirka 5%) med en liten mängd andra kolrika föreningar. Högt i Titans atmosfär separeras metan- och kväve-molekyler av ultraviolett ljus från solen och högenergipartiklar accelereras i Saturnus magnetfält. Delar av dessa molekyler rekombineras till olika organiska kemikalier (ämnen som innehåller kol och väte) och innehåller ofta kväve, syre och andra grundämnen som är väsentliga för livet på jorden. Några av de föreningar som bildas vid denna nedbrytning och återvinning av metan och kväve skapar en slags smog - en tjock orange dis som gör månytan svår att se från rymden. (Emellertid kan rymdfarkoster och teleskop se genom dimma vid vissa våglängder av ljus bortom det mänskliga ögat.)
Hur studerades Titan och vilka uppdrag väntar på det?
"Cassini-Huygens"
I mer än tio år, rymdenNASA:s rymdfarkost Cassini delade Saturnus underverk och dess familj av isiga månar och tog oss till underbara världar. Cassini levererade en passagerare till Saturnus månsystem - den europeiska Huygens-sonden - det första konstgjorda föremålet som landade på en planet i det avlägsna yttre solsystemet
Efter 20 år i rymden, varav 13 utforskadeSaturnus, fartyget har slut på bränsle. För att skydda planetens månar, förklarade NASA, skickades Cassini på ett vågat slutuppdrag som beseglade hans öde. Den 15 september 2017, klockan 14:55:06 i Moskva, avslutade rymdfarkosten sitt 20-åriga uppdrag i Saturnus-systemet och brann upp i atmosfären hos gasjätten, efter att ha lyckats förgifta de senaste uppgifterna om gasjätten till Jorden. NASA sände de sista minuterna av rymdsonden live.
Cassini-Huygens visade att Titan är en av dede mest jordliknande världarna vi har mött och kastar ljus över vår hemplanets historia. Faktum är att Cassini på sätt och vis var en tidsmaskin. Han identifierade processer som sannolikt formade utvecklingen av vårt solsystem. Cassinis långa uppdrag gjorde det möjligt att observera väder- och årstidsförändringar på en annan planet. Uppdraget visade att Saturnus månar är unika världar med sina egna historier att berätta.
Cassini-Huygens visade att Titan är en avde mest jordliknande världarna vi har stött på och belyser vår hemplanets historia. Poängen är att Cassini på sätt och vis var en tidsmaskin. Han identifierade de processer som sannolikt formade utvecklingen av vårt solsystem. Det långa Cassini-uppdraget gjorde det möjligt att observera vädret och säsongsförändringar på en annan planet. Uppdraget avslöjade att Saturnus månar är unika världar som kan berätta sina historier. Många mätningar av tyngdkraften hos rymdfarkosten Cassini har visat att månen gömmer ett underjordiskt hav av flytande vatten (troligen blandat med salter och ammoniak).
European Space Agency-sondHuygens mätte också radiosignaler under dess nedstigning till ytan 2005, vilket gav starka bevis på ett hav 55–80 km under den isiga marken. Upptäckten av ett globalt hav av flytande vatten lägger till Titan till den handfull världar i vårt solsystem som potentiellt kan vara värd för beboeliga miljöer. Dessutom kan Titans floder, sjöar och hav av flytande metan och etan fungera som beboeliga miljöer på månens yta, även om allt liv där sannolikt skulle skilja sig mycket från livet på jorden. Även om det ännu inte finns några bevis på liv på Titan, har dess komplexa kemi och unika miljö gjort det till en destination för vidare forskning.
Trollslända
Sommaren 2019 meddelade NASA att nästa måli solsystemet - Titans unika, rikt organiska värld. För att främja sökandet efter livets byggstenar kommer Dragonfly-uppdraget att ta flera slag för att utforska och utforska områdena runt Saturnus isiga måne.
Dragonfly var ursprungligen planerad att lanseras på2026 med och ankomst 2034. Men i september 2020 bad NASA Dragonfly-teamet att klargöra ett alternativt startberedskapsdatum 2027. Inga ändringar av uppdragsarkitekturen kommer att krävas för att tillgodose detta nya datum, och lansering vid ett senare tillfälle kommer inte att påverka Dragonflys verksamhet.
Rotorfarkosten kommer att flyga i dussintalslovande platser på Titan på jakt efter prebiotiska kemiska processer som är gemensamma för både Titan och Jorden. Dragonfly markerar NASA:s första flygning med flera rotorer på en annan planet; den har åtta rotorer och flyger som en stor drönare. Det kommer att dra fördel av Titans täta atmosfär – fyra gånger tätare än jorden – för att bli det första fordonet som någonsin bär hela sin vetenskapliga nyttolast till nya platser för repeterbar och riktad tillgång till ytmaterial.
Titan är analogt med den mycket tidiga jorden ochkan ge en ledtråd till hur livet kan uppstå på vår planet. Under sitt 2,7-åriga basuppdrag kommer Dragonfly att utforska en mångsidig miljö från organiska sanddyner till botten av en slagkrater, där flytande vatten och komplexa organiska material nyckeln till livet en gång existerade i kanske tiotusentals år. Hans instrument kommer att studera hur långt prebiotisk kemi har avancerat. De kommer också att utforska egenskaperna hos Månens atmosfär och yta, dess underjordiska hav och flytande reservoarer. Dessutom kommer verktygen att leta efter kemiska bevis för tidigare eller nuvarande liv.
Hur kommer Titan fortfarande att vara användbart för mänskligheten?
Låt oss först klargöra att Titan är deten måne som på många sätt är mer lik en planet. Den har en tjock atmosfär som är ungefär 1,5 gånger trycket vid ytan av jordens atmosfär. Ingen av de 177 andra satelliterna i solsystemet har en sådan atmosfär. Dessutom är Titan den enda platsen i solsystemet, förutom jorden, med stabila vätskor på ytan: på Titans yta finns sjöar och hav. Så, Titan är en underbar och väldigt lik jorden.
Den täta atmosfären i Titan är användbar eftersom denbetyder att du inte behöver bära en skrymmande rymddräkt när du är på Titan. Men den främsta anledningen till att jag gillar det är enkelt: Titans atmosfär hjälper oss att överleva. I rymden är strålning dödlig. Energipartiklar från solen, och särskilt galaktiska kosmiska strålar (GCR), tränger in i mänskliga vävnader och orsakar cancer och kognitiv försämring. För att hålla sig inom NASA: s nuvarande cancerriskgränser kan astronauter resa bortom Low Earth Orbit (LEO) i så mycket som 200 dagar; en resa till Mars tar förmodligen över 600 dagar. Men dessa destruktiva partiklar når inte Titans yta; de absorberas av atmosfären, vilket innebär att det är en säker miljö för människor. Atmosfären på Mars är inte tät nog för att ge tillförlitligt skydd mot GCR och jorden.
Människor som bor på Titan kan gå (eller,istället studsa — eftersom gravitationen är 14 procent av jordens, något mindre än månen) bär kostymer för att hålla värmen. Titan är kallt (yttemperaturen är cirka -290 grader Fahrenheit). Och människor kommer att behöva bära andningsskydd för att andas syre, eftersom atmosfären till största delen består av kväve. Ljuset på Titan är lite svagt, som precis efter solnedgången här på jorden, på grund av dispartiklar i den täta atmosfären. Människor som bor på en halvklot av Titan, alltid vänd mot Saturnus, kommer att ha en underbar utsikt över den ringade planeten.
Riktigt roligt (och potentiellt användbart)Saken är att tack vare den låga tyngdkraften och den täta atmosfären kan människor på Titan enkelt flyga under sin egen kraft om de knyter sina vingar i händerna! I framtiden kan människor segla på sjöar och hav, som oftast befinner sig på högre breddgrader.
Eftersom Titan är så kallt, allt vattenfrusna — sjöar och hav består av flytande metan och etan. Dessa kolväten (som naturgas här på jorden) finns i överflöd på Titan – inte bara i sjöar och hav, utan på ytan och i atmosfären. De tillhandahåller en färdig källa till material för att skapa byggmaterial som plast. Människor kan bränna metan för energi, kanske med hjälp av en kärnreaktor för att elektrolysera vatten (eftersom Titans atmosfär inte innehåller det syre vi skulle behöva för att bränna metan).
Nyligen mätte astronomer djupet avett stort hav av metan på Titan. Det visade sig att det är minst 0,3 km: det räcker för att studera det på en robotubåt. Det visade sig att djupet på det lilla Sinushavet, som ligger på Titan, är 85 m. Men Krakens största hav har ännu inte uppmätts. Båda reservoarerna består av en blandning av etan och metan, den andra komponenten dominerar. Detta är en enorm mängd energi.
Ett annat alternativ för kemisk energi är hydreringen av acetylen (dvs. 3H2 + C2H2); både väte och acetylen finns i Titans atmosfär.
Dessutom kan vi överväga möjlighetenanvända vindkraftverk som en alternativ energikälla. Luftdensiteten på Titan är ungefär fem gånger större än på jorden, så den potentiella vindenergin är betydande. Även om det inte blåser mycket på Titans yta (Cassini-mätningar visar vindhastigheter på ca 1 m/s; som jämförelse är typiska vindhastigheter på jorden ca 4 m/s) visade Huygens-mätningar vindhastigheter på ca 20 meter per sekund kl. en höjd på 40 km betyder att bundna luftburna vindkraftsparker kan producera hundratals megawatt energi.
Vad är problemet?
Om Titan är så bra och intressant, varför har den inte behärskats än? Varför riktas de flesta uppdrag till Mars och månen? Problemet är avstånd.
Flygtiden till Saturnus kan variera från 4år upp till nästan 7 år, beroende på omloppsförhållandet till jorden vid lanseringstillfället. Utan betydande framsteg inom energi skulle detta innebära en extremt lång resa till och från vilken potentiell koloni som helst.
Dessutom finns det mycket att övervinnahinder, inte minst är att lära sig hur människor kommer att leva och arbeta i mikrogravitation. Dessutom skulle det inte vara effektivt att odla mat på Titan med grödor som vi gör här på jorden med tanke på det lägre flödet av solenergi som når Titans yta och den redan låga effektiviteten av fotosyntes här på jorden. Människor på Titan kommer att behöva bioteknik och okonventionella produkter. Kanske kommer framtida människor på Titan att kunna använda någon form av artificiell fotosyntes.
Det återstår bara att vänta på ett genombrott inom vetenskapen.
Läs mer
Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda
Forskare har föreslagit att kolonisera Ceres satellit
Titta på de sällsynta blixtarna: blå jet och älva som tas från ISS