Para la categoría de científicos entusiastas que están interesados en la existencia de mundos extraterrestres adecuados para la exploración, la frase bien conocida: "¿Hay vida en Marte, hay vida en Marte", ha dejado de ser relevante hoy en día? Resultó que hay mundos dentro del Sistema Solar que son mucho más interesantes en este aspecto que el Planeta Rojo. Un ejemplo vivo de esto es el satélite más grande de Saturno, Titán. Resultó que este cuerpo celestial es muy similar a nuestro planeta. La información que los científicos tienen hoy permite la existencia de una versión científica de que la vida en el satélite de Satanás en Titán es un hecho.
¿Qué es tan interesante para los terrícolas titán?
Después de que un hombre durante décadas intentara sin éxito encontrar un mundo dentro de nuestro sistema solar que al menos se pareciera a nuestra Tierra desde lejos, la información sobre Titán infundió esperanza en la comunidad científica. Los científicos se han interesado en este cuerpo celeste, a partir de 2005, cuando una sonda automática de Huygens aterrizó en la superficie de uno de los satélites más grandes del Sistema Solar. Durante los siguientes 72 minutos, la cámara de video y foto a bordo de la nave espacial transmitió a la Tierra una foto de la superficie de este objeto y otros materiales de video sobre este mundo distante. Incluso durante un tiempo tan limitado asignado para la investigación instrumental de un satélite distante, los científicos pudieron obtener una cantidad exhaustiva de información.
El aterrizaje en la superficie de Titán se llevó a cabo en el marco del programa internacional "Cassini-Huygens", destinado al estudio de Saturno y sus satélites. Lanzada en 1997, la estación interplanetaria automática Cassini es un desarrollo general de la ESA y la NASA para un estudio detallado de Saturno y el área circundante de este planeta. Después de 7 años de volar a través de las extensiones del sistema solar, la estación entregó la sonda espacial Huygens a Titán. Este dispositivo único es el fruto del trabajo conjunto de expertos de la NASA y la agencia espacial italiana, cuyo equipo había puesto grandes esperanzas en este vuelo.
Los resultados que los científicos obtuvieron de la estación de trabajo "Cassini" y del tablero de la sonda "Huygens" resultaron ser invaluables. A pesar de que el satélite distante apareció ante los ojos de los terrícolas como un inmenso reino de hielo en silencio, el posterior estudio detallado de la superficie del objeto cambió la percepción de Titán. En las fotografías obtenidas con la sonda Huygens, fue posible desmontar la superficie del satélite de Saturno, que consistía principalmente en hielo de agua sólida y capas sedimentarias de naturaleza orgánica, en el más mínimo detalle. Resultó que la atmósfera densa e impenetrable de un satélite distante tiene casi la misma composición que la envoltura terrestre de aire y gas.
En el futuro, los científicos de Titán lanzaron otro bono serio. Por primera vez en la historia de la exploración y el estudio del espacio extraterrestre fuera de la Tierra, se encontró la materia líquida de la misma naturaleza que estaba en el planeta Tierra en los primeros años de su existencia. El relieve del cuerpo celeste complementa el vasto océano, numerosos lagos y mares. Todo esto da razón para creer que estamos tratando con un cuerpo celeste, que podría ser otro oasis de vida en nuestro sistema solar. Los estudios de la composición de la atmósfera y el medio líquido del satélite de Saturno revelaron la presencia de sustancias esenciales para la vida de los organismos. Se supone que bajo ciertas condiciones en el proceso de estudio de este cuerpo celeste, los organismos vivos pueden detectarse en Titán.
En este sentido, el estudio posterior del satélite más grande de Saturno se vuelve relevante. Existe una alta probabilidad de que, junto con Marte, sea Titán el que pueda convertirse en el segundo hogar cósmico para la civilización humana.
Vista académica de titán
El tamaño de Titán le permite estar con los planetas del sistema solar. Este cuerpo celeste tiene un diámetro de 5152 km, que es más grande que el diámetro de Mercurio (4879 km) y ligeramente menor que Marte (6779 km). La masa de Titán es de 1.3452 · 1023 kg, que es 45 veces menor que la masa de nuestro planeta. En la masa del satélite de Saturno está el segundo en el sistema solar, detrás del satélite de Júpiter - Ganimedes.
A pesar de su impresionante tamaño y peso, Titán tiene una baja densidad, solo 1.8798 g / cm³. Para comparación, la densidad del planeta madre Saturno es de solo 687 k / m3. Los científicos han identificado un campo gravitatorio débil de un satélite. La fuerza de atracción en la superficie de Titán es 7 veces más débil que los parámetros terrestres, y la aceleración de la gravedad es la misma que en la Luna: 1.88 m / s2 en comparación con 1.62 m / s2.
Un rasgo característico es la posición de Titán en el espacio. El satélite más grande de Saturno gira alrededor de su planeta madre en una órbita elíptica a una velocidad de 5,5 km / s, quedando fuera de la región de los anillos de Saturno. La distancia promedio de Titán a la superficie de Saturno es de 1, 222 millones de kilómetros. Este sistema completo está ubicado a una distancia de 1 billón 427 millones de km del Sol, que es 9.5 veces más largo que la distancia entre nuestra luminaria central y la Tierra.
Al igual que nuestro satélite, la "Luna de Saturno" siempre está girada hacia un lado. Esto es causado por el sincronismo de la rotación del satélite alrededor de su propio eje con el período de la órbita de Titán alrededor del planeta madre. Una revolución completa alrededor de Saturno, su satélite más grande hace 15 días terrestres. Debido al hecho de que Saturno y sus satélites tienen un ángulo de inclinación bastante alto del eje de rotación al eje de la eclíptica, hay estaciones en la superficie de Titán. Cada 7,5 años terrestres en el satélite de Saturno, el verano da paso a un frío invierno. Según las observaciones astronómicas de hoy en el lado de Titán, que se enfrenta a Saturno, es otoño. Pronto, el satélite desaparecerá de los rayos del sol detrás del planeta madre y el otoño del titán será reemplazado por un invierno largo y feroz.
Las temperaturas en la superficie del satélite varían dentro de menos 140-180 grados Celsius. Los datos obtenidos del tablero de la sonda espacial Huygens revelaron un hecho curioso. La diferencia entre las temperaturas polares y ecuatoriales es de solo 3 grados. Esto se explica por la presencia de una atmósfera densa, que evita los efectos de la luz solar en la superficie de Titán. A pesar de la alta densidad de la atmósfera, debido a las bajas temperaturas, no hay precipitación líquida en Titán. En invierno, la superficie del satélite cubre la nieve del etano, las partículas de vapor de agua y el amoníaco. Esto es solo una pequeña fracción de lo que sabemos sobre Titán. Datos interesantes sobre el satélite más grande de Saturno se relacionan literalmente con cualquier campo, desde astronomía, climatología y glaciología, hasta microbiología.
Titán en todo su esplendor
Hasta hace poco, la mayor parte de la información sobre el satélite de Saturno se basaba en observaciones visuales obtenidas de la sonda espacial Voyager, que pasó en 1980 a una distancia de 7000 km. El telescopio Hubble levantó levemente el velo de secreto sobre este objeto espacial. Para tener una idea de la superficie del satélite no se permitió su densa atmósfera, que en densidad y grosor es inferior solo a la envolvente de aire-gas de Venus y terrestre.
La misión de la estación automática Cassini en 2004 ayudó a eliminar la niebla que reinaba sobre este cuerpo celeste. Durante cuatro años, el dispositivo estuvo en órbita de Saturno, realizando fotografías consistentes de sus satélites y Titán también. La investigación de la sonda Cassini se realizó con la ayuda de una cámara con un filtro infrarrojo y un radar especial. Las fotos fueron tomadas desde diferentes ángulos a una distancia de 900-2000 km desde la superficie del satélite.
La culminación del estudio de Titán fue el aterrizaje en su superficie de la sonda Huygens, que lleva el nombre del descubridor del satélite de Saturno. El dispositivo, habiendo entrado en las densas capas de la atmósfera de Titán, descendió en paracaídas durante 2,5 horas. Durante este tiempo, el equipo de la sonda estudió la composición de la atmósfera del satélite, fotografió su superficie desde una altura de 150, 70, 30, 15 y 10 kilómetros. Después de un largo descenso, la sonda espacial aterrizó en la superficie del Titán, enterrada entre 0,2 y 0,5 metros en hielo sucio. Después de aterrizar, los Huygens trabajaron durante un poco más de una hora, transmitiendo una masa de información útil directamente a la Tierra a través de la AMS de Cassini directamente desde la superficie del satélite. Gracias a las fotografías tomadas del tablero de la AMS de Cassini y la sonda Huygens, el equipo de investigadores produjo un mapa de Titán. Además, los científicos ahora poseían información detallada sobre su atmósfera, datos sobre el clima de la superficie y las características del terreno.
Atmosfera satelital
En la situación con Titán, por primera vez en el proceso de estudiar y estudiar los cuerpos celestes del sistema solar, los científicos tuvieron la oportunidad de estudiar la atmósfera en detalle. Como se esperaba, el satélite de Saturno tiene una atmósfera densa y bien desarrollada, que no solo se asemeja en muchos aspectos a la capa de gas de la Tierra, sino que también la supera en masa.
El espesor de la capa atmosférica de Titán fue de 400 km. Cada capa de la atmósfera tiene su propia composición y concentración. La composición del gas es la siguiente:
- 98,6% deja nitrógeno N;
- 1.6% en la atmósfera es metano;
- una pequeña cantidad de etano, compuestos de acetileno, propano, dióxido de carbono y monóxido de carbono, helio y cian.
La concentración de metano en la atmósfera del satélite, a partir de una altitud de 30 km, cambia hacia abajo. A medida que el satélite se acerca a la superficie, la cantidad de metano disminuye hasta el 95%, mientras que la concentración de etano aumenta hasta el 4–4,5%.
Un rasgo característico de la capa de aire y gas del satélite Titán es su efecto anti-invernadero. La presencia de moléculas orgánicas de hidrocarburo en la atmósfera inferior neutraliza el efecto invernadero creado por la enorme concentración de metano. Como resultado, la superficie de un cuerpo celeste se enfría uniformemente debido a la presencia de hidrocarburos. Estos mismos procesos y el campo gravitatorio de Saturno, causan la circulación de la atmósfera de Titán. Esta imagen contribuye a la formación de procesos climáticos activos en la atmósfera del satélite de Saturno.
Cabe señalar que la atmósfera del satélite está perdiendo peso constantemente. Esto se debe a la ausencia de un potente campo magnético en un cuerpo celeste, que es incapaz de sostener la envoltura aire-gas, que está bajo la influencia constante del viento solar y las fuerzas gravitacionales de Saturno. Hasta la fecha, la presión atmosférica sobre el gigante anillado por satélite es de 1.5 atm. Esto afecta invariablemente las condiciones climáticas, que varían con la concentración de gases en la atmósfera de Titán.
El trabajo principal sobre la creación del clima en Titán lo realizan densas nubes que, a diferencia de las masas de aire terrestres, consisten en compuestos orgánicos. Estas formaciones atmosféricas son la fuente de precipitación en el satélite más grande de Saturno. Debido a las bajas temperaturas, la atmósfera de un cuerpo celeste es seca. La mayor concentración de nubosidad se encuentra en las regiones polares. Debido a las bajas temperaturas, la humedad en la atmósfera es extremadamente baja, por lo que las precipitaciones en Titán son cristales de hielo de metano y escarcha, compuestos de nitrógeno, etano y compuestos de amoníaco.
La superficie de titán y su estructura.
El satélite de Saturno no solo tiene un ambiente interesante. Su superficie es un objeto extremadamente curioso desde el punto de vista de la geología. Bajo una gruesa manta de metano, lentes fotográficas y cámaras de la sonda espacial Huygens encontraron continentes enteros separados por numerosos lagos y mares. Al igual que en la Tierra, hay un montón de formaciones rocosas y montañosas en los continentes, hay profundas grietas y depresiones. Son reemplazados por vastas llanuras y valles. En la parte ecuatorial del cuerpo celeste, las partículas de hidrocarburo y hielo de agua forman una vasta área de dunas. Se supone que la sonda espacial Huygens ha aterrizado en una de estas dunas.
La similitud completa con el planeta vivo agrega la presencia de una estructura líquida. En Titán, se han descubierto ríos que tienen fuentes, canales sinuosos y deltas, los lugares donde los ríos desembocan en las cuencas marinas. Según los datos tomados de las fotografías, algunos ríos Titán tienen una longitud de canal de más de 1000 km. Prácticamente toda la masa líquida de Titán se concentra en las cuencas marinas y lagos, que ocupan un área impresionante, hasta un 30-40% de todas las áreas superficiales de este cuerpo celeste.
La prueba de la presencia de grandes grupos de medio líquido en la superficie del satélite fue un gran punto brillante, que durante mucho tiempo confundió a los astrónomos. Posteriormente, se demostró que el área brillante en Titán es una enorme piscina de hidrocarburos líquidos, llamada Mar de Kraken. Por área, este reservorio imaginario es más grande que el lago más grande de la Tierra: el mar Caspio. Otro objeto igualmente interesante es el Mar de Lieja, el reservorio natural más grande de metano líquido y etano.
Gracias al trabajo de AMC "Casssini", se obtuvo información precisa sobre la composición del medio líquido de los mares y lagos de Titán. Utilizando datos de fotografías y simulaciones por computadora, la composición del líquido en Titán se determinó en condiciones terrestres:
- el etano es 76-80%;
- propano en los mares y lagos de Titán 6-7%;
- El metano representa el 5-10%.
Además de los elementos básicos representados como gases congelados, el cianuro de hidrógeno, butano, buteno y acetileno están presentes en el líquido. La principal acumulación de agua en Titán tiene una naturaleza ligeramente diferente de la forma de la tierra. En la superficie del satélite, se encontraron enormes cantidades de depósitos de hielo sobrecalentado que consisten en agua y amoníaco. Se supone que debajo de la superficie puede haber vastos reservorios naturales llenos de agua líquida con amoníaco disuelto en ella. En este aspecto, la estructura interna del satélite también es interesante.
Hoy en día hay varias versiones de la estructura interna de Titán. Como es el caso de todos los planetas terrestres, tiene un núcleo sólido, no hierro-níquel, como en los primeros cuatro planetas del sistema solar, sino uno de piedra. Su diámetro es de aproximadamente 3400-3500 km. Luego viene la parte divertida. A diferencia de la Tierra, donde el manto comienza después del núcleo, en Titán este espacio está lleno de densas capas de hielo de agua e hidrato de metano. Probablemente hay una capa líquida entre las capas individuales. Sin embargo, a pesar de su carácter frío y pedregoso, el satélite se encuentra en la fase activa y se observan procesos tectónicos en él. Esto se ve facilitado por las fuerzas de marea causadas por la gravedad gigantesca de Saturno.
Posible futuro de titán
A juzgar por los datos de los estudios realizados en la última década, la humanidad está tratando con un objeto único del sistema solar. Resultó que Titán es el único cuerpo celeste, además de la Tierra, que se caracteriza por los tres tipos de actividad. En el satélite de Saturno hay rastros de actividad geológica constante, que es una confirmación de su actividad tectónica en vivo.
La naturaleza de la superficie de Titán también es de gran interés. Su estructura, composición y relieve hablan a favor del hecho de que la superficie del satélite de Saturno está en constante movimiento. Aquí, como en la Tierra, bajo la influencia de los vientos y las precipitaciones, se observa erosión del suelo, se produce la erosión de las rocas y la sedimentación.
La composición de la atmósfera del satélite y los procesos de circulación que se producen en él formaron el clima en Titán. Todos estos signos hablan a favor del hecho de que la vida puede existir en Titán bajo ciertas condiciones. Naturalmente, será una forma de vida diferente a la de los organismos terrenales, pero su existencia misma se convertirá en un descubrimiento colosal para la humanidad.
