Исследования Титана

Тогда "Кассини" впервые увидел динамику, происходящую в атмосфере Титана. Возможно, метановые облака в практически азотной атмосфере. Так же был обнаружен второй атмосферный слой, который берет свое начало на высоте несколько сотен километров на поверхность. Это слой напоминает городской смог, только в несколько раз плотнее.

Новая, более близкая встреча с Титаном ждала "Касси

ни" в конце первого витка вокруг Сатурна и состоялась 26 октября 2005г. Аппарат пролетел на расстоянии 1200 км. от спутника.

Четко стали видны темные и светлые области на поверхности. Одна из таких светлых областей (сама крупная) имеет форму похожую на Австралию. Ученые предполагают, что это континент, названный Ксанаду (Xanadu). На западном краю отснятой области тёмные дюны уступают сложному ландшафту, изрезанному ветвящимися речными сетями, холмами и долинами. Эти узкие речные сети текут к более тёмным областям, которые могут быть озёрами. Также здесь был найден кратер, сформированный либо ударом астероида, либо водным вулканизмом.

Извилистые каналы восточной части Ксанаду заканчиваются на тёмной равнине, где дюны (встречающиеся в изобилии в других местах), как кажется, отсутствуют.

Имеются и темные области схожих размеров, опоясывающие спутник по экватору, которые поначалу идентифицировались как метановые моря. Радарные исследования, однако, показали, что темные экваториальные регионы повсеместно покрыты длинными параллельными рядами дюн, вытянутых в направлении преобладающих ветров (с запада на восток) - т.н. "кошачьи царапины". Лишь в некоторых местах зафиксированы участки ровной (возможно жидкой) поверхности, по площади соответствующие скорее озерам, чем морям. Темный цвет низменностей объясняется скоплением частиц углеводородной "пыли", выпадающей из верхних слоев атмосферы и смываемой метановыми ливнями с возвышенностей.

Таким образом, сегодня в результате исследований ученые не отрицают даже возможности наличия на Титане хотя бы каких-то органических процессов, схожих с происходившими миллиарды лет назад на Земле, еще до этапа зарождения на ней жизни. Звучит как фантастика, но нередко бывает, что реальность оказывается удивительнее любых вымыслов. Удалось уточнить и состав верхнего слоя атмосферы Титана: в ней обнаружены сложные органические молекулы бензола, диацетилена и пропана. Определены были и необходимые для успешного десанта данные по скорости ветра в атмосфере Титана. Она составляет от 15 до 35 метров в секунду, а это, учитывая плотность (в 1,6 раза больше земной) газовой оболочки гигантского спутника Сатурна, считается достаточно крепким ветром.

В июне 2005 "Кассини" обнаружил гораздо более тёмное образование с очень чёткими границами, которое находится в регионе с очень мощными (возможно "ливневыми") облаками и которое может быть идентифицировано как действительно жидкое озеро. По размеру и форме оно схоже с озером Онтарио, поэтому и было названо Lacus Ontario. Пока не ясно - жидкость там, или тёмное высохшее дно, покрытое осадочным слоем. По некоторым признакам, активная "работа" углеводородных жидкостей на поверхности Титана (дожди или бьющие из-под поверхности ключи, ручьи и реки) носит сезонный характер. Дальнейшее изучение озера должно раскрыть его загадку.

Уже в июле 2006 года "Кассини" обнаружил дюжину озёр размером до 110 километров. Некоторые из них объединены между собой каналами, тогда как другие, отдельные, пополняются реками. Несколько из них оказались сухими (как и полагали учёные раньше), но некоторые - наполнены жидкостью, по-видимому, смесью метана и этана.

Некоторые озёра, вероятно, не всегда остаются сухими, а периодически наполняются во время углеводородных дождей. Однако новые данные пока так и не смогли уверенно ответить на вопрос - каков источник этих веществ.

Гигантское облако, размером в половину США, было заснято аппаратом "Кассини" в декабре 2006 г. Облако может состоять из того же материала, что и озера, обнаруженные ранее.

Закрытое зимней тенью, только сейчас облако стало видно для фотокамер. Тем самым мы можем видеть, как на Титане зима сменяется весной. Облако простирается до 60 гр. с.ш., и составляет примерно 2400 километров в диаметре, почти поглотившее весь северный полюс спутника.

Новое изображение было получено 29 декабря 2006 года, при помощи VIMS (visual and infrared mapping spectrometer). Научные модели предсказывали такое облако, но впервые оно было заснято с таким высоким разрешением.

Представление о Титане после полета аппарата "Кассини-Гюйгенс"

Титан выглядит как странное и не похожее на Землю место. Но что удивительно, имеет такие знакомые геологам понятия, как горы, озера и свой собственный климатический цикл. Из всех объектов Солнечной системы только на Земля есть все это. Поэтому три группы ученых-геологов заинтересованы в изучении Титана: планетологи, океанографы и климатологи.

Если вместо Луны поместить Титан (размышления) то ночь сменится на день. У Титана в 2 раза больше отражающая способность и диаметр больше на половину. Таким образом спутник Сатурна способен пролить в 5 раз больше света, чем наша собственная Луна. Но мы бы не увидели привычный ландшафт, Титан выглядел бы почти пустым, как Венера, из-за плотной собственной атмосферы.

Атмосфера состоит в основном из азота с большой примесью метана. Хотя сила тяжести и меньше, чем на Луна, давление на поверхности в 1.5 раза больше земного. По всей видимости Титан получает все эти газы из своих недр.

Строение Титана: каменистое ядро , покрытое толстым слоем льда, типично для холодных тел Солнечной системы. Лед, как предполагают, метановый (СН4), также с примесями аммиака (NH 3). Ультрафиолет разрушает молекулу аммиака, высвобождая водород, который испаряется в открытый космос, а в атмосфере остается азот в газообразном состоянии(N2), основная часть нашего воздуха.

Но молекулы метана способны соединяться и образовывать такие сложные соединения как этан, этилен, ацетилен и другие тяжелые углеводороды. Ранее предполагалось, что доминирующей составляющей Титана является этан и другие его соединения. До полета "Кассини" учеными была построена климатическая модель этого загадочного спутника. Образования этана медленно выпадают в виде дождя и, вероятно, формируют темное "смолянистое" побережье из углеводородного ила на Титанической суше. Этан остается жидким при очень низкой температуре, -180 по Цельсию. Мы можем вообразить картину этанового дождя, выпадающего на поверхность Титана, в результате которого формируется множество потоков, а далее озера и моря. А вот твердые химические соединения, ацетилен и его полимеры, могли бы плавать в этане как лед в воде. Некоторые смелые ученые выдвигали идею этанового океана на поверхности Титана. Это крайнее предположение было отброшено при первых радарных снимках, которые показали, что поверхность неоднородна.

 Скачать реферат