A Titán a Szaturnusz legnagyobb holdja és a második legnagyobb a Naprendszerben (a jupiteri Ganümédész után). Az egyetlen hold a Naprendszerben, amely felhőkkel és sűrű, bolygószerű légkörrel rendelkezik.

A tudósok szerint a Titánon uralkodó körülmények hasonlóak a Föld korai éveihez (a fő különbség az, hogy mivel közelebb van a Naphoz, a Föld mindig is melegebb volt). A NASA szerint: “A Szaturnusz legnagyobb holdja, a Titán sok szempontból az egyik legjobban Földhöz hasonló világ, amit eddig találtunk.”

A Titán légköre

A Titánt körülvevő narancssárga köd rejtélyesnek tartotta a felszínét a földi tudósok számára egészen a Cassini-misszió 2004-es megérkezéséig. A Titán légköre mintegy 370 mérföld (kb. 600 kilométer) magasra nyúlik, vagyis jóval magasabb, mint a Föld légköre. Mivel a légkör ilyen magasan van, a Titánt sokáig a Naprendszer legnagyobb holdjának tartották. Csak 1980-ban került elég közel a Voyager, hogy felfedezzék, valójában kisebb, mint a Ganümédész.

A Titán légköre aktív és összetett, és főleg nitrogénből (95 százalék) és metánból (5 százalék) áll. A Titánon szén- és hidrogéntartalmú szerves molekulák is jelen vannak, amelyek gyakran tartalmaznak oxigént és más, a földi légkörhöz hasonló, az élethez nélkülözhetetlen elemeket.

A Titán légkörét egy megoldatlan rejtély övezi: Mivel a metánt a napfény lebontja, a tudósok úgy vélik, hogy van egy másik forrás, amely pótolja az elvesztett mennyiséget. A metán egyik lehetséges forrása a vulkáni tevékenység, de ezt még nem sikerült megerősíteni.

A Titán légköre a Föld légköréhez hasonló módon távozhat az űrbe. A Cassini űrszonda sarki szeleket észlelt, amelyek a Szaturnusz mágneses mezeje mentén metánt és nitrogént (a fénnyel való kölcsönhatással töltött) vonzanak ki a légkörből. Úgy gondolják, hogy a Földön is hasonló folyamat játszódik le a saját mágneses mezőnkkel.

“A Szaturnusz legnagyobb holdján, a Titánon a Cassini és a Huygens megmutatta nekünk az egyik leginkább Földhöz hasonló világot, amellyel valaha is találkoztunk, olyan időjárással, éghajlattal és geológiával, amely új utakat kínál szülőbolygónk megértéséhez” – áll a NASA Jet Propulsion Laboratory honlapján.

Mágikus sziget

A Szaturnuszon rengeteg metántavak vannak, amelyek főként a déli pólus közelében összpontosulnak. A tudósok 2014-ben találtak egy átmeneti jellegzetességet, amelyet játékosan “Varázsszigetnek” neveztek el. Lehetséges, hogy a Titán óceánjaiban képződött nitrogénbuborékok egy ideig a felszínen maradnak, és egy ideiglenes szigetet hoznak létre, amely végül eloszlik.

“Ami szerintem igazán különleges a Titánban, hogy folyékony metán- és etántavakkal és tengerekkel rendelkezik, így ez az egyetlen másik világ a Naprendszerben, amelynek stabil folyadékok vannak a felszínén” – mondta Jason Hofgartner, a Cornell Egyetem bolygókutatója 2014-ben a Space.com-nak. “Nemcsak tavak és tengerek vannak rajta, hanem folyók és még eső is. Van, amit mi hidrológiai ciklusnak nevezünk, és a földi hidrológiai ciklus analógiájaként tanulmányozhatjuk – és ez az egyetlen olyan hely, amelyről tudjuk, hogy ezt megtehetjük.”

A Titán felszínének nagy területeit szénhidrogénből álló homokdűnék borítják. A Titánon található dűnék hasonlíthatnak az afrikai Namíbiai-sivatagra.

Mivel a Titánon a metán folyékony halmazállapotban létezik, elpárolog és felhőket képez, ami időnként metánesőt okoz. Metánjégből és cianidgázból álló felhők lebegnek a hold felszíne felett.

“A Titán továbbra is lenyűgöz a Földhöz hasonló természetes folyamatokkal, amelyek azonban a nekünk ismerős víztől eltérő anyagokat tartalmaznak” – mondta Scott Edgington, a Cassini projekt helyettes kutatója, a NASA Pasadenában (Kalifornia) működő Jet Propulsion Laboratoryjának munkatársa egy nyilatkozatban.

A Titánon a napfény meglehetősen halvány, és az éghajlatot leginkább az évszakokat kísérő fénymennyiség változásai határozzák meg.

Az adatok folyékony óceán jelenlétére is utalnak a felszín alatt, de ezt még meg kell erősíteni.

Mivel több bolygót találtak a Naprendszeren kívül, a Titán a felhős égitestek modelljeként szolgált. A hold légkörének vizsgálata segített a tudósoknak megérteni ezeknek a távoli rendszereknek a légkörét.

“Kiderült, hogy sokat lehet tanulni abból, ha megnézünk egy naplementét” – mondta Tyler Robinson, a NASA Ames Kutatóközpontjának munkatársa egy nyilatkozatban.

Cassini űrszonda a Titánnál

A Cassini űrszonda 2017-ben befejezte két évtizedes küldetését a Szaturnuszhoz. Az 1997. október 15-én indított űreszköz 2004. június 30-án érkezett meg a Szaturnuszhoz. Megérkezésekor a Cassini ledobta az Európai Űrügynökség által épített Huygens-szondát. A Huygens a Szaturnusz holdjára leszállva a Titán tanulmányozására volt felszerelve, és megdöbbentő eredményeket ért el. Például számos 10 000 lábnál magasabb hegyet azonosítottak a holdon.

A Huygens-szonda 2005. január 14-én ejtőernyővel landolt. A Huygens megfigyelései miatt a Titán a tudósok számára kiemelt fontosságúvá vált. A küldetés kiváló eredményeket ért el, például a hold felszínéről az eddigi legnagyobb felbontású képeket készítette.

A Cassini elsődleges és meghosszabbított küldetése során alapvető adatokat tudott szerezni a Titán szerkezetéről és légkörének összetett szerves kémiai összetételéről. A Cassini eredményeinek köszönhetően a tudósok egy vízből és ammóniából álló belső óceán jelenlétére gyanakodnak. Az űrszonda szezonális változásokat is észlelt, például amikor 2015-ben a Titán déli féltekéjén jégfelhő képződött (ami arra utalt, hogy abban a zónában kemény tél lesz).

A küldetés középpontjában, a Titánnal kapcsolatban, az évszakos változások és a vulkáni tevékenység jeleinek megtalálása állt.

A Titán meghatározó szerepet játszott a Cassini tervezett befejezésében. A hatalmas hold biztosította a gravitációs lökést, amelyre az űrszondának szüksége volt ahhoz, hogy az utolsó hónapokban a Szaturnusz gyűrűi között haladjon, és egy eddig soha nem látott régiót fedezzen fel. A Titán lendülete, amely több mint négy hónappal a Cassini öngyilkos zuhanása előtt érkezett, volt az a pont, ahonnan már nem volt visszaút, mintegy 1925 mérföld/órával (3098 km/h) növelve az űrszonda sebességét a Szaturnuszhoz képest.

“Ezzel az elrepüléssel elköteleztük magunkat a nagy finálé mellett” – mondta Earl Maize, a JPL Cassini projektvezetője a 2017 áprilisi elrepülést követő nyilatkozatában. “Az űrszonda most már ballisztikus pályán van, így még ha le is mondanánk a hajtóművek segítségével történő jövőbeli kisebb pályamódosításokról, akkor is belépnénk a Szaturnusz légkörébe szeptember 15-én, bármi is történjen.”

A nagy lendületet követően az űrszonda tovább használta a Titánt pályájának finomhangolására, és 2017. szeptember 12-én végleg megközelítette a Titánt. A Szaturnusz körül keringő 13 év alatt a Cassini 127 alkalommal találkozott a holddal, némelyik közel, mások távolabb.”

“A Cassini hosszú távú kapcsolatban állt a Titánnal, több mint egy évtizeden keresztül szinte minden hónapban volt egy új randevú” – mondta Maize egy külön nyilatkozatban. “Ez az utolsó találkozás egyfajta keserédes búcsú, de ahogy a küldetés során végig, a Titán gravitációja ismét oda küldi a Cassinit, ahová kell.

Az élet lehetőségei

A feltételezések szerint a Titánon uralkodó körülmények a távoli jövőben lakhatóvá tehetik a holdat. Ha a Nap megemeli a hőmérsékletét (6 milliárd év múlva) és vörös óriáscsillaggá válik, a Titán hőmérséklete egyes modellek szerint eléggé megemelkedhet ahhoz, hogy stabil óceánok létezzenek a felszínén. Ha ez megtörténik, a Titánon a földihez hasonló körülmények uralkodhatnak, lehetővé téve az élet bizonyos formáinak kedvező feltételeket.

A Földön végzett kísérletek arra utalnak, hogy a Titán lakhatóbb lehet, mint korábban gondolták. Az összetett szerves vegyi anyagok, amelyekről korábban azt gondolták, hogy magasan lebegnek a légkörben, közelebb lehetnek a felszínhez, mint azt becsülték.

“A tudósok korábban azt gondolták, hogy ahogy közelebb kerülünk a Titán felszínéhez, a hold légköri kémiája alapvetően inaktív és unalmas” – mondta Murthy Gudipati, a tanulmány vezető szerzője a JPL-től egy nyilatkozatban. “A mi kísérletünk azt mutatja, hogy ez nem igaz. Ugyanaz a fajta fény, amely a Föld felszínén a biológiai kémiát irányítja, a Titánon is irányíthatja a kémiát, annak ellenére, hogy a Titán sokkal kevesebb fényt kap a Napból és sokkal hidegebb. A Titán nem egy alvó óriás az alsó légkörben, hanem legalább félig ébren van a kémiai tevékenységében.”

Más tények a Titánról

A Titán neve a görög mitológiából származik. A titánok a Theoi Project honlapja szerint idősebb istenek voltak, akik az olimposziak hatalomra jutása előtt uralták a világegyetemet.

A Holdat Christiaan Huygens holland csillagász fedezte fel 1655-ben. Az ő tiszteletére nevezték el a Huygens leszállószondát, amelyet az Európai Űrügynökség a NASA Cassini űrszondája fedélzetén küldött a Holdra. A Huygens volt az első ember által épített objektum, amely leszállt a Titán felszínére.

A Titán átmérője 50 százalékkal nagyobb, mint a Föld holdjának átmérője. A Titán nagyobb, mint a Merkúr bolygó, de tömege fele akkora, mint a Merkúré.

A Titán tömege főként vízből áll jég és kőzet formájában.

A Titánnak nincs mágneses tere.

Titáni statisztikák

• Állóhőmérséklet: 5 150 kilométer (3200 mérföld), körülbelül fele akkora, mint a Föld, és majdnem akkora, mint a Mars
• Felszíni hőmérséklet: mínusz 290 Fahrenheit (mínusz 179 Celsius-fok), ami a vizet kőkeménysé teszi, és lehetővé teszi, hogy a metánt folyékony formában találjuk meg
• Felszíni nyomás: Valamivel magasabb, mint a Földé. A Föld nyomása a tengerszinten 1 bar, míg a Titáné 1,6 bar.
• Orbitális időszak: Közel 16 földi nap. A Titán szinkronban forog a Szaturnusszal, egyik arcát a bolygó felé fordítva tartja keringése során.

Kövesse Nola Taylor Redd-et a @NolaTRedd, Facebook vagy Google+ címen. Kövessen minket a @Spacedotcom, Facebook vagy Google+ címen.

Kiegészítő tudósítás Elizabeth Howell munkatárstól.