Titan: Fapte despre cea mai mare lună a lui Saturn

Titan este cea mai mare lună a lui Saturn și a doua ca mărime din sistemul solar (după Ganymede de pe Jupiter). Este singura lună din sistemul solar cu nori și cu o atmosferă densă, asemănătoare cu cea a unei planete.

Cercetătorii cred că condițiile de pe Titan sunt similare cu cele din primii ani ai Pământului (principala diferență este că, deoarece este mai aproape de Soare, Pământul a fost întotdeauna mai cald). Potrivit NASA, „În multe privințe, cea mai mare lună a lui Saturn, Titan, este una dintre cele mai asemănătoare lumi asemănătoare cu Pământul pe care le-am găsit până în prezent.”

Atmosfera lui Titan

O ceață portocalie care înconjoară Titan a păstrat suprafața sa un mister pentru oamenii de știință de pe Pământ până la sosirea misiunii Cassini, în 2004. Atmosfera lui Titan se întinde pe o înălțime de aproximativ 600 de kilometri (370 mile), ceea ce o face mult mai înaltă decât atmosfera Pământului. Din cauza atmosferei atât de înalte, s-a crezut multă vreme că Titan este cea mai mare lună din sistemul solar. Abia în 1980 Voyager s-a apropiat suficient de mult pentru a descoperi că este de fapt mai mică decât Ganymede.

Atmosfera lui Titan este activă și complexă și este compusă în principal din azot (95%) și metan (5%). Titan are, de asemenea, o prezență de molecule organice care conțin carbon și hidrogen și care includ adesea oxigen și alte elemente similare cu ceea ce se găsește în atmosfera Pământului și care sunt esențiale pentru viață.

Există un mister nerezolvat în jurul atmosferei lui Titan: Deoarece metanul este descompus de lumina solară, oamenii de știință cred că există o altă sursă care reface ceea ce se pierde. O sursă potențială de metan este activitatea vulcanică, dar acest lucru nu a fost încă confirmat.

Atmosfera lui Titan poate scăpa în spațiu într-un mod similar cu cel în care o face atmosfera Pământului. Sonda spațială Cassini a detectat vânturi polare care atrag metanul și azotul (încărcate de interacțiuni cu lumina) de-a lungul câmpului magnetic al lui Saturn și în afara atmosferei. Se crede că un proces similar se întâmplă pe Pământ cu propriul nostru câmp magnetic.

„Pe cea mai mare lună a lui Saturn, Titan, Cassini și Huygens ne-au arătat una dintre cele mai asemănătoare lumi cu Pământul pe care am întâlnit-o vreodată, cu o vreme, climă și geologie care oferă noi modalități de a înțelege planeta noastră natală”, se arată pe site-ul Jet Propulsion Laboratory al NASA.

Insula magică

Există o abundență de lacuri de metan, care sunt concentrate în principal în apropierea polului său sudic. În 2014, oamenii de știință au descoperit o caracteristică tranzitorie pe care au denumit-o în mod jucăuș „Insula magică”. Este posibil ca bulele de azot formate în oceanele de pe Titan să stea la suprafață pentru o perioadă de timp, creând o insulă temporară care, în cele din urmă, se disipează.

„Ceea ce cred că este cu adevărat special la Titan este că are lacuri și mări de metan și etan lichid, ceea ce îl face singura altă lume din sistemul solar care are lichide stabile pe suprafețele sale”, a declarat Jason Hofgartner, cercetător planetar la Universitatea Cornell, pentru Space.com în 2014. „Nu are doar lacuri și mări, ci și râuri și chiar ploaie. Are ceea ce numim un ciclu hidrologic și îl putem studia ca pe un analog al ciclului hidrologic al Pământului – și este singurul alt loc pe care îl cunoaștem în care putem face acest lucru.”

Zone mari de pe suprafața lui Titan sunt acoperite cu dune de nisip făcute din hidrocarburi. Dunele de pe Titan pot semăna cu deșertul Namibiei din Africa.

Pentru că metanul există ca lichid pe Titan, se evaporă și el și formează nori, ceea ce ocazional provoacă ploaie de metan. Nori de gheață de metan și gaz de cianură plutesc pe suprafața lunii.

„Titan continuă să uimească cu procese naturale similare cu cele de pe Pământ, dar care implică materiale diferite de apa noastră familiară”, a declarat într-o declarație Scott Edgington, cercetător adjunct al proiectului Cassini, de la Jet Propulsion Laboratory al NASA din Pasadena, California.

Lumina soarelui este destul de slabă pe Titan, iar climatul este determinat în principal de schimbările în cantitatea de lumină care însoțește anotimpurile.

Datele sugerează, de asemenea, prezența unui ocean lichid sub suprafață, dar acesta urmează să fie confirmat.

Pe măsură ce au fost descoperite mai multe planete în afara sistemului solar, Titan a servit drept model de corpuri noroase. Examinarea atmosferei lunii i-a ajutat pe oamenii de știință să înțeleagă atmosferele acestor sisteme îndepărtate.

„Se pare că există multe lucruri pe care le poți învăța uitându-te la un apus de soare”, a declarat Tyler Robinson de la Centrul de Cercetare Ames al NASA.

Spațiu Cassini pe Titan

În 2017, nava spațială Cassini și-a încheiat misiunea de două decenii către Saturn. Lansată la 15 octombrie 1997, nava spațială a ajuns pe Saturn la 30 iunie 2004. La sosire, Cassini a lansat sonda Huygens construită de Agenția Spațială Europeană. Huygens a fost echipată pentru a studia Titan prin aterizarea pe luna lui Saturn și a obținut rezultate uimitoare. De exemplu, pe lună au fost identificați mulți munți de peste 3.000 de metri înălțime.

Sonda Huygens a aterizat prin parașutare pe 14 ianuarie 2005. Datorită observațiilor lui Huygens, Titan a devenit o prioritate absolută pentru oamenii de știință. Misiunea a obținut rezultate excelente, cum ar fi realizarea imaginilor la cea mai înaltă rezoluție obținute vreodată ale suprafeței acestei luni.

În timpul misiunilor sale primare și prelungite, Cassini a reușit să obțină date fundamentale despre structura lui Titan și chimia organică complexă a atmosferei sale. Datorită descoperirilor lui Cassini, oamenii de știință suspectează prezența unui ocean intern compus din apă și amoniac. Nava spațială a observat, de asemenea, schimbări sezoniere, cum ar fi atunci când un nor de gheață s-a format în emisfera sudică a lui Titan în 2015 (sugerând că iarna urma să fie aspră în acea zonă).

Accentul misiunii, în ceea ce privește Titan, a fost acela de a găsi semne de schimbări sezoniere și de activitate vulcanică.

Titan a jucat un rol dominant în finalul planificat al misiunii Cassini. Luna masivă a oferit impulsul gravitațional de care nava spațială avea nevoie pentru a se strecura între inelele lui Saturn în ultimele sale luni, explorând o regiune nemaivăzută până atunci. Impulsul lui Titan, care a venit cu mai mult de patru luni înainte de scufundarea sinucigașă a lui Cassini, a fost punctul de neîntoarcere, crescând viteza navei spațiale cu aproximativ 1.925 mph (3.098 km/h) în raport cu Saturn.

„Cu acest survol, ne-am angajat la Grand Finale”, a declarat Earl Maize, managerul proiectului Cassini la JPL, într-o declarație după survolul din aprilie 2017. „Nava spațială se află acum pe o traiectorie balistică, astfel încât, chiar dacă am renunța la viitoarele mici ajustări de curs cu ajutorul propulsoarelor, vom intra în atmosfera lui Saturn pe 15 septembrie, indiferent de situație.”

După acest impuls major, nava spațială a continuat să folosească Titan pentru a-și ajusta orbita, realizând apropierea finală de Titan pe 12 septembrie 2017. De-a lungul celor 13 ani în care a orbitat în jurul lui Saturn, Cassini a făcut 127 de întâlniri cu luna, unele apropiate și altele mai îndepărtate.

„Cassini a avut o relație pe termen lung cu Titan, cu o nouă întâlnire aproape în fiecare lună timp de mai bine de un deceniu”, a declarat Maize într-o declarație separată. „Această întâlnire finală este un fel de rămas bun dulce-amărui, dar, așa cum a făcut-o pe tot parcursul misiunii, gravitația lui Titan îl trimite din nou pe Cassini acolo unde avem nevoie să meargă.

Această imagine în culori false de la nava spațială Cassini a NASA arată Titan în lungimi de undă ultraviolete și infraroșii. (Credit imagine: NASA/JPL/Space Science Institute)

Posibilități de viață

Se crede că condițiile de pe Titan ar putea face luna mai locuibilă în viitorul îndepărtat. Dacă Soarele își va crește temperatura (peste 6 miliarde de ani) și va deveni o stea gigantică roșie, temperatura lui Titan ar putea crește suficient de mult pentru ca la suprafață să existe oceane stabile, potrivit unor modele. Dacă acest lucru se va întâmpla, condițiile de pe Titan ar putea fi similare cu cele de pe Pământ, permițând condiții favorabile pentru unele forme de viață.

Experimentele de pe Pământ sugerează că Titan ar putea fi mai locuibil decât se credea până acum. Substanțele chimice organice complexe despre care se credea cândva că plutesc la înălțime în atmosferă s-ar putea afla mai aproape de suprafață decât se estima.

„Oamenii de știință au crezut anterior că, pe măsură ce ne apropiam de suprafața lui Titan, chimia atmosferică a lunii era practic inertă și plictisitoare”, a declarat Murthy Gudipati, autorul principal al lucrării de la JPL, într-o declarație. „Experimentul nostru arată că acest lucru nu este adevărat. Același tip de lumină care conduce chimia biologică de la suprafața Pământului ar putea conduce și chimia de pe Titan, chiar dacă Titan primește mult mai puțină lumină de la soare și este mult mai rece. Titan nu este un gigant adormit în atmosfera inferioară, ci cel puțin pe jumătate treaz în activitatea sa chimică.”

Spațiolul Cassini al NASA privește prin ceața atmosferei groase a lui Titan în această priveliște, realizată cu camera cu unghi îngust a lui Cassini la 25 septembrie 2008. (Credit imagine: NASA/JPL/Space Science Institute)

Alte date despre Titan

Numele lui Titan provine din mitologia greacă. Titanii erau zei mai bătrâni care conduceau universul înainte ca olimpienii să ajungă la putere, potrivit site-ului Theoi Project.

Luna a fost descoperită de astronomul olandez Christiaan Huygens în 1655. Sonda Huygens lander trimisă pe Lună la bordul navei spațiale Cassini a NASA de către Agenția Spațială Europeană este numită în onoarea sa. Huygens a fost primul obiect construit de om care a aterizat pe suprafața lui Titan.

Diametrul lui Titan este cu 50 la sută mai mare decât cel al Lunii Pământului. Titan este mai mare decât planeta Mercur, dar are jumătate din masa planetei.

Masa lui Titan este compusă în principal din apă sub formă de gheață și material stâncos.

Titan nu are câmp magnetic.

Statisticile lui Titan

Diametru: 5.150 kilometri, aproximativ jumătate din dimensiunea Pământului și aproape la fel de mare ca Marte
Temperatura la suprafață: minus 290 Fahrenheit (minus 179 grade Celsius), ceea ce face ca apa să fie la fel de dură ca rocile și permite ca metanul să fie găsit în forma sa lichidă
Presiunea la suprafață: Puțin mai mare decât cea a Pământului. Presiunea Pământului la nivelul mării este de 1 bar, în timp ce cea a lui Titan este de 1,6 bari.
Perioada orbitală: Aproape 16 zile terestre. Titan este blocat tidal în rotație sincronă cu Saturn, păstrându-și o față întoarsă spre planetă în timp ce orbitează.

Să o urmăriți pe Nola Taylor Redd la @NolaTRedd, Facebook sau Google+. Urmăriți-ne la @Spacedotcom, Facebook sau Google+.

Reportaj suplimentar realizat de colaboratoarea Elizabeth Howell.