タイタンは土星最大の月で、木星のガニメデに次いで太陽系で2番目に大きい月です。 太陽系で唯一、雲があり、惑星のような濃い大気を持っている月です。

科学者たちは、タイタンの条件は地球の初期に似ていると考えています（主な違いは、太陽に近いため、地球は常に温暖であったということです）。 NASAによると、「多くの点で、土星最大の月であるタイタンは、これまでに発見された中で最も地球に近い世界の1つです」

タイタンの大気

タイタンを取り巻くオレンジ色のヘイズは、2004年にカッシーニ探査機が到着するまで、地球の科学者にとってその表面を神秘のままにしておいたのです。 タイタンの大気は高さ約370マイル（約600キロメートル）まで広がっており、地球の大気よりもずっと高い位置にあるのです。 大気が非常に高いため、タイタンは長い間、太陽系最大の月であると考えられていた。 ボイジャーが接近して、タイタンが実はガニメデより小さいことを発見したのは1980年でした。

タイタンの大気は活発で複雑で、主に窒素（95％）とメタン（5％）で構成されています。 タイタンはまた、炭素と水素を含む有機分子も存在し、それはしばしば地球の大気中に見られるものと同様の酸素や他の元素を含み、生命に不可欠なものです。

タイタンの大気には、未解決の謎があります。 メタンは太陽光で分解されるため、失われたものを補充する別の源があると科学者たちは考えています。 メタンの潜在的な供給源の1つは火山活動ですが、これはまだ確認されていません。

タイタンの大気は、地球の大気と同じように宇宙へ逃げていくのかもしれません。 探査機カッシーニは、土星の磁場に沿ってメタンと窒素（光との相互作用で帯電）を大気圏外に引き出す極風を検出しました。 地球でも磁場によって同様の現象が起きていると考えられている。

「土星最大の月であるタイタンで、カッシーニとホイヘンスは、私たちがこれまでに遭遇した中で最も地球に近い世界の一つを示し、その天候、気候、地質が私たちの故郷の惑星を理解する新しい方法を提供してくれました」とNASAのジェット推進研究所ウェブサイトは語る。

魔法の島

豊富なメタン湖があり、主に南極付近で集中している。 2014年、科学者たちは遊び心で “マジックアイランド “と呼ぶ一過性の特徴を発見した。 タイタンの海で形成された窒素の泡が一定期間表面に座り、一時的な島を作り、最終的に消滅する可能性があります。

「タイタンについて本当に特別だと思うことは、液体のメタンとエタンの湖と海があり、太陽系で唯一表面に安定した液体がある他の世界になっています」コーネル大学の惑星科学者、ジェイソン ホフガートナーは2014年にスペースコムに語っています。 「湖や海だけでなく、川や雨さえもあるのです。 タイタンには、私たちが水循環と呼ぶものがあり、地球の水循環のアナログとして研究することができます – そしてそれは、私たちが知っている中でそれができる唯一の場所です」

タイタンの表面の広い領域は、炭化水素でできた砂丘で覆われています。 タイタンの砂丘はアフリカのナミビア砂漠に似ているかもしれません。

タイタンではメタンが液体として存在するので、蒸発して雲を形成し、時にはメタンの雨を降らせることがあります。 カリフォルニア州パサデナにある NASA ジェット推進研究所のカッシーニ副プロジェクト科学者スコット・エディントン氏は声明で、「タイタンは、地球と同様の自然プロセスでありながら、身近な水とは異なる物質を含み、驚かされ続けています」と述べています。

タイタンの太陽光はかなり暗く、気候は主に季節に伴う光の量の変化によって駆動されます。

データはまた、表面の下に液体の海があることを示唆していますが、まだ確認されていません。

太陽系外に発見された惑星が増えるにつれ、タイタンは曇った天体のモデルとして役立ってきました。 月の大気を調べることは、科学者がこれらの遠い系の大気を理解するのに役立ちました」

「夕日を見ることから学べることがたくさんあることがわかりました」と、NASAのエイムズ研究センターのタイラー・ロビンソンは声明で述べています。

タイタンでのカッシーニ探査機

2017年に探査機のカッシーニは20年続いた土星のミッションに幕を下ろしました。 1997年10月15日に打ち上げられた宇宙船は、2004年6月30日に土星に到着した。 到着したカッシーニは、欧州宇宙機関が製作したホイヘンス探査機を投下した。 ホイヘンスは土星の衛星タイタンに着陸して調査するための装置で、驚異的な成果を上げた。 例えば、月には1万フィート以上の高さの山が多数確認されている。

ホイヘンス探査機は、2005年1月14日にパラシュートで着陸した。 ホイヘンスの観測により、タイタンは科学者の最重要課題となりました。

カッシーニは、その主要ミッションと延長ミッションにおいて、タイタンの構造とその大気の複雑な有機化学に関する基本データを取得することができました。 カッシーニの発見により、科学者たちは水とアンモニアからなる内部海が存在するのではないかと考えています。 また探査機は、2015年にタイタンの南半球に氷の雲が形成されたとき（その地帯で冬が厳しくなることを示唆している）など、季節の変化を発見しました。

タイタンに関連するミッションの焦点は、季節変化と火山活動の兆候を見つけることでした。 この巨大な月は、探査機が最後の数ヶ月間、土星の輪の間を通り抜け、これまで見たこともないような領域を探索するのに必要な重力の後押しをしたのです。 タイタンのブーストは、カッシーニの自殺的な急降下の4ヶ月以上前に行われ、土星に対して宇宙船の速度を約1,925mph（3,098km/h）増加させる、戻れないポイントでした。

「このフライバイで、我々はグランドフィナーレに取り組んでいます」とJPLのカッシーニのプロジェクトマネージャー、アール・マイズ氏は2017年4月にフライバイ後に声明の中で述べています。 “探査機は今、弾道軌道上にあり、スラスターによる今後の小さな軌道調整を見送ったとしても、何があっても9月15日に土星の大気に突入する”

この大きな後押しの後、探査機はタイタンを使って軌道を調整し続け、2017年9月12日にタイタンに最後の接近をした。 土星を周回する13年間で、カッシーニは127回の月との遭遇を行い、一部は近く、その他はより遠かった。”

「カッシーニはタイタンと長期にわたる関係を持ち、10年以上ほぼ毎月新しいランデブーを行ってきた」とメイズは別の声明で述べた。”この最後の遭遇は何か苦い別れのようだが、ミッションを通して行ったように、タイタンの重力は再び我々が行くべきところにカッシーナを送っている “と。

Possibilities for life

Titan の条件は、遠い将来、月をより居住しやすいものにすると考えられている。 もし太陽がその温度を上げ (今から 60 億年後)、赤色巨星になれば、タイタンの温度は、表面に安定した海が存在できるほど上昇する可能性があると、いくつかのモデルによって示されています。 そうなれば、タイタンの条件は地球と同じになり、ある種の生命体にとって好ましい条件が整う可能性があります。

地球での実験によると、タイタンはこれまで考えられていたよりも居住可能である可能性があるようです。 この論文の筆頭著者である JPL の Murthy Gudipati 氏は声明の中で、「科学者はこれまで、タイタンの表面に近づくと、月の大気化学は基本的に不活性で鈍いと考えていました」と述べています。 「私たちの実験は、それが真実でないことを示しています。 タイタンは太陽からの光が少なく、気温も低いのですが、地球表面の生物化学を駆動するのと同じ種類の光は、タイタンの化学も駆動する可能性があります。

Other Titan facts

タイタンの名前はギリシャ神話に由来しています。 タイタンは、オリンポスの神々が権力を握る前に宇宙を支配していた長老神であると、テオイ・プロジェクトのウェブサイトに書かれています。

月は、1655年にオランダの天文学者クリスティアン・ホイヘンスによって発見されました。 欧州宇宙機関（ESA）がNASAの探査機カッシーニに搭載して月に送った探査機ホイヘンスランダーは、彼にちなんで命名された。 ホイヘンスは、タイタンの地表に着陸した最初の人間による物体である。

タイタンの直径は、地球の月よりも50％大きい。 タイタンは水星より大きいですが、質量は水星の半分です。

タイタンの質量は主に氷の形をした水と岩石質の物質で構成されています。

タイタンの統計

• 直径: 3,200 マイル (5,150 キロ)、地球の約半分の大きさで、火星とほぼ同じ
• 表面温度: 華氏マイナス 290 度 (摂氏マイナス 179 度 ) で、水が岩石のように固く、メタンを液体で発見できる
• 表面気圧: 地球よりわずかに高い。 海面における地球の圧力は1バールであるのに対し、タイタンの圧力は1.6バールです
• 軌道周期。 ほぼ地球16日。

ノーラ・テイラー・レッド（@NolaTRedd）、Facebook、またはGoogle+でフォローする。 Follow us at @Spacedotcom, Facebook or Google+.

追加取材：コントリビューター Elizabeth Howell.