Titan er Saturns største måne og den næststørste i solsystemet (efter Ganymedes fra Jupiter). Det er den eneste måne i solsystemet med skyer og en tæt, planetlignende atmosfære.

Forskerne mener, at forholdene på Titan svarer til Jordens tidlige år (den største forskel er, at Jorden altid har været varmere, fordi den er tættere på solen). Ifølge NASA: “I mange henseender er Saturns største måne, Titan, en af de mest jordlignende verdener, vi har fundet til dato.”

Titans atmosfære

En orange tåge, der omgiver Titan, holdt dens overflade et mysterium for Jordens forskere indtil Cassini-missionens ankomst i 2004. Titans atmosfære strækker sig omkring 370 miles højt (omkring 600 kilometer), hvilket gør den meget højere end Jordens atmosfære. Fordi atmosfæren er så høj, troede man i lang tid, at Titan var den største måne i solsystemet. Det var først i 1980, at Voyager var tæt nok på til at opdage, at den faktisk var mindre end Ganymedes.

Titans atmosfære er aktiv og kompleks, og den består hovedsageligt af kvælstof (95 procent) og metan (5 procent). Titan har også en tilstedeværelse af organiske molekyler, der indeholder kulstof og brint, og som ofte indeholder ilt og andre elementer, der ligner det, der findes i Jordens atmosfære, og som er afgørende for liv.

Der er et uopklaret mysterium omkring Titans atmosfære: Fordi metan nedbrydes af sollyset, mener forskerne, at der er en anden kilde, der supplerer det, der går tabt. En mulig kilde til metan er vulkansk aktivitet, men dette er endnu ikke bekræftet.

Titans atmosfære kan undslippe ud i rummet på samme måde som Jordens atmosfære gør. Cassini-rumfartøjet har opdaget polarvinde, der trækker metan og kvælstof (der er ladet med vekselvirkninger med lys) ud langs Saturns magnetfelt og ud af atmosfæren. Man mener, at en lignende proces sker på Jorden med vores eget magnetfelt.

“På Saturns største måne, Titan, viste Cassini og Huygens os en af de mest jordlignende verdener, vi nogensinde har mødt, med vejr, klima og geologi, der giver nye måder at forstå vores hjemplanet på,” står der på NASA’s Jet Propulsion Laboratory’s hjemmeside.

Magisk ø

Der er en overflod af metansøer, som hovedsageligt er koncentreret nær dens sydpol. I 2014 fandt forskerne et forbigående træk, som de legende omtalte som “Magic Island”. Det er muligt, at nitrogenbobler, der er dannet i Titans oceaner, sidder på overfladen i en periode og skaber en midlertidig ø, der til sidst forsvinder.

“Det, jeg synes, der er virkelig specielt ved Titan, er, at den har flydende methan- og ethan-søer og -have, hvilket gør den til den eneste anden verden i solsystemet, der har stabile væsker på overfladen,” sagde Jason Hofgartner, der er planetforsker ved Cornell University, til Space.com i 2014. “Den har ikke kun søer og have, men også floder og endda regn. Den har det, vi kalder en hydrologisk cyklus, og vi kan studere den som en analog til Jordens hydrologiske cyklus – og det er det eneste andet sted, vi kender til, hvor vi kan gøre det.”

Store områder af Titans overflade er dækket af sandklitter, der er lavet af kulbrinte. Klitterne på Titan kan minde om den namibiske ørken i Afrika.

Da metan findes som væske på Titan, fordamper det også og danner skyer, hvilket lejlighedsvis forårsager metanregn. Skyer af metanis og cyanidgas flyder over månens overflade.

“Titan fortsætter med at forbløffe med naturlige processer, der ligner dem på Jorden, men som involverer andre materialer end vores velkendte vand,” siger Scott Edgington, der er assisterende projektforsker for Cassini, fra NASA’s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, i en erklæring.

Sollyset er ret svagt på Titan, og klimaet styres hovedsageligt af ændringer i den lysmængde, der følger årstiderne.

Data tyder også på tilstedeværelsen af et flydende hav under overfladen, men det mangler stadig at blive bekræftet.

I takt med at der er blevet fundet flere planeter uden for solsystemet, har Titan tjent som model for skyede legemer. Undersøgelsen af månens atmosfære har hjulpet forskerne til at forstå atmosfærerne i disse fjerne systemer.

“Det viser sig, at man kan lære meget af at se på en solnedgang,” siger Tyler Robinson fra NASA’s Ames Research Center i en udtalelse.

Cassini-rumfartøj ved Titan

I 2017 afsluttede Cassini-rumfartøjet sin to årtier lange mission til Saturn. Rumfartøjet blev opsendt den 15. oktober 1997 og ankom til Saturn den 30. juni 2004. Ved sin ankomst tabte Cassini Huygens-sonden, der er bygget af Den Europæiske Rumorganisation. Huygens var udstyret til at studere Titan ved at lande på Saturnmånen og opnåede forbløffende resultater. Der er f.eks. blevet identificeret mange bjerge på månen, der er over 10.000 fod høje.

Huygens-sonden landede via faldskærm den 14. januar 2005. På grund af Huygens’ observationer blev Titan en topprioritet for forskerne. Missionen har opnået fremragende resultater, f.eks. har den taget de billeder med den højeste opløsning, der nogensinde er opnået af denne månes overflade.

Under sin primære og forlængede mission var Cassini i stand til at få grundlæggende data om Titans struktur og den komplekse organiske kemi i dens atmosfære. Det er på grund af Cassinis resultater, at forskerne har mistanke om tilstedeværelsen af et indre ocean bestående af vand og ammoniak. Rumsonden har også spottet sæsonmæssige ændringer, f.eks. da en issky blev dannet på Titans sydlige halvkugle i 2015 (hvilket tydede på, at vinteren ville blive hård i den zone).

Fokus for missionen, hvad angår Titan, var at finde tegn på sæsonmæssige ændringer og vulkansk aktivitet.

Titan spillede en dominerende rolle i Cassinis planlagte afslutning. Den massive måne gav det gravitationsstød, som rumfartøjet havde brug for til at tråde mellem Saturns ringe i de sidste måneder og udforske et område, der aldrig før er set. Titans boost, som kom mere end fire måneder før Cassinis selvmordsfald, var punktet for ingen vej tilbage og øgede rumfartøjets hastighed med ca. 3.098 km/t (1.925 mph) i forhold til Saturn.

“Med dette forbiflyvning er vi forpligtet til den store finale,” sagde Earl Maize, Cassini-projektleder ved JPL, i en erklæring efter forbiflyvningen i april 2017. “Rumsonden er nu på en ballistisk bane, så selv hvis vi skulle give afkald på fremtidige små kursjusteringer ved hjælp af thrusters, ville vi stadig træde ind i Saturns atmosfære den 15. september uanset hvad.”

Efter dette store boost fortsatte rumsonden med at bruge Titan til at justere sin bane og foretog sin endelige nærkontakt med Titan den 12. september 2017. I løbet af sine 13 år i kredsløb om Saturn foretog Cassini 127 møder med månen, nogle tæt på og andre mere fjerntliggende.

“Cassini har haft et langvarigt forhold til Titan, med et nyt rendezvous næsten hver måned i mere end et årti,” sagde Maize i en separat erklæring. “Dette sidste møde er noget af et bittersødt farvel, men som det har gjort gennem hele missionen, sender Titans tyngdekraft endnu en gang Cassini derhen, hvor vi har brug for den.

Muligheder for liv

Det menes, at forholdene på Titan kan gøre månen mere beboelig i en fjern fremtid. Hvis solen øger sin temperatur (om 6 milliarder år fra nu af) og bliver en rød kæmpestjerne, kan Titans temperatur ifølge nogle modeller stige nok til, at der kan eksistere stabile oceaner på overfladen. Hvis det sker, kan forholdene på Titan ligne Jordens, hvilket vil give gunstige betingelser for nogle former for liv.

Eksperimenter på Jorden tyder på, at Titan kan være mere beboelig end hidtil antaget. Komplekse organiske kemikalier, som man tidligere troede svævede højt oppe i atmosfæren, kan ligge tættere på overfladen end anslået.

“Forskerne troede tidligere, at når vi kom tættere på Titans overflade, var månens atmosfæriske kemi grundlæggende inaktiv og kedelig,” siger Murthy Gudipati, der er hovedforfatter på JPL, i en erklæring. “Vores eksperiment viser, at det ikke er sandt. Den samme slags lys, som driver biologisk kemi på Jordens overflade, kan også drive kemien på Titan, selv om Titan modtager langt mindre lys fra solen og er meget koldere. Titan er ikke en sovende kæmpe i den nedre atmosfære, men i det mindste halvt vågen i sin kemiske aktivitet.”

Andre fakta om Titan

Titans navn stammer fra den græske mytologi. Titanerne var ældre guder, der herskede over universet, før de olympiske guder kom til magten, ifølge Theoi Project-webstedet.

Månen blev opdaget af den hollandske astronom Christiaan Huygens i 1655. Huygens-landingssonden, som Den Europæiske Rumorganisation har sendt til månen om bord på NASA’s Cassini-rumfartøj, er opkaldt til hans ære. Huygens var det første menneskeskabte objekt, der landede på Titans overflade.

Titans diameter er 50 procent større end Jordens månes. Titan er større end planeten Merkur, men har halvdelen af planetens masse.

Titans masse består hovedsageligt af vand i form af is og klippemateriale.

Titan har intet magnetfelt.

Titans statistik

• Diameter: 5.150 kilometer (3.200 miles), ca. halvt så stor som Jorden og næsten lige så stor som Mars
• Overfladetemperatur: minus 290 Fahrenheit (minus 179 grader Celsius), hvilket gør vand så hårdt som sten og gør det muligt at finde metan i flydende form
• Overfladetryk: Lidt højere end Jordens tryk. Jordens tryk ved havniveau er 1 bar, mens Titans tryk er 1,6 bar.
• Orbital periode: Næsten 16 jorddøgn. Titan er tidsmæssigt låst i synkron rotation med Saturn og holder sit ene ansigt vendt mod planeten, mens den kredser om Jorden.

Følg Nola Taylor Redd på @NolaTRedd, Facebook eller Google+. Følg os på @Spacedotcom, Facebook eller Google+.

Tilbagevendende rapportering af bidragyder Elizabeth Howell.