Keşif için uygun dünya dışı dünyaların varlığına ilgi duyan coşkulu bilim insanlarının kategorisi için, iyi bilinen cümle: "Mars'ta yaşam var mı, Mars'ta yaşam var mı", bugün konuyla ilgili olmaktan çıktı. Güneş Sistemi'nde bu açıdan Kızıl Gezegen'den daha ilginç olan dünyalar olduğu ortaya çıktı. Bunun canlı bir örneği Satürn’ün en büyük uydusu Titan’dır. Bu cennetteki vücudun gezegenimize çok benzer olduğu ortaya çıktı. Bilim adamlarının bugün sahip olduğu bilgi, Şeytan’ın Titan’daki uydusundaki yaşamın bir gerçek olduğuna dair bilimsel bir versiyonun varlığına izin veriyor.
Topraklar Titan için bu kadar ilginç olan ne?
Güneş sistemimizde, en azından Dünyamızı andıran bir dünya bulmaya çalışan on yıllarca süren bir adamın ardından, Titan hakkında bilgi, bilim dünyasında ümit uyandırdı. Bilim adamları, 2005 yılında başlayan ve otomatik bir Huygens sondasının Güneş Sisteminin en büyük uydularından birinin yüzeyine indiği bu gök cismi ile ilgilenmeye başladı. Takip eden 72 dakika boyunca, uzay aracının bütünleşik fotoğraf ve video kamerası Dünyaya bu nesnenin yüzeyinin bir fotoğrafını ve bu uzak dünya hakkındaki diğer video materyallerini iletti. Uzak bir uydunun araçsal araştırması için ayrılan bu kadar sınırlı bir süre için bile, bilim adamları çok miktarda bilgi edinmeyi başardılar.
Titan'ın yüzeyine iniş, Satürn ve uydularının çalışılmasını amaçlayan uluslararası program "Cassini-Huygens" çerçevesinde gerçekleştirildi. 1997'de başlatılan Cassini otomatik gezegenler arası istasyon, Satürn'ün ve bu gezegenin çevresinin detaylı bir incelemesi için ESA ve NASA'nın genel bir gelişimidir. Güneş enerjisi sisteminin 7 yıl boyunca uçmasından sonra istasyon Huygens uzay probunu Titan'a teslim etti. Bu eşsiz cihaz, NASA ve ekibi bu uçuşta büyük umutlar veren İtalyan uzay ajansı uzmanlarının ortak çalışmasının meyvesidir.
Bilim adamlarının çalışma istasyonundan "Cassini" den ve "Huygens" sondaından elde ettikleri sonuçların paha biçilmez olduğu ortaya çıktı. Uzak uydunun yeryüzünün gözlerinin önünde büyük bir sessiz krallık olarak görünmesine rağmen, daha sonra nesnenin yüzeyinin detaylı çalışması Titan algısını değiştirdi. Huygens sondası kullanılarak elde edilen fotoğraflarda, esas olarak katı su buzu ve tortu organik doğadan oluşan Satürn uydusunun yüzeyini en küçük ayrıntıda sökmek mümkündü. Uzak bir uydunun yoğun ve geçilmez atmosferinin karasal hava-gaz zarfı ile hemen hemen aynı bileşime sahip olduğu ortaya çıktı.
Gelecekte, Titan bilim adamları başka bir ciddi bonus daha attı. Dünya dışındaki dünya dışı alanın keşfedilmesi ve çalışılması tarihinde ilk kez, varlığının ilk yıllarında Dünya gezegeninde bulunan aynı doğanın sıvı maddesi bulundu. Göksel cismin kabartması geniş okyanusu, sayısız gölleri ve denizi tamamlar. Bütün bunlar güneş sistemimizde bir başka yaşam vahası olabilecek gök cismi ile karşı karşıya olduğumuza inanmak için sebep veriyor. Atmosfer uydusunun ve Satürn uydusunun sıvı ortamının çalışmaları, organizmaların yaşamı için gerekli maddelerin varlığını ortaya koydu. Bu göksel bedeni inceleme sürecinde belirli koşullar altında, Titan'da canlı organizmaların tespit edilebileceği varsayılmaktadır.
Bu bakımdan, Satürn'ün en büyük uydusunun daha sonraki çalışması ilgili hale gelir. Mars ile birlikte, insan medeniyetinin ikinci kozmik yuvası haline gelebilecek Titan'ın olması ihtimali yüksek.
Titan'ın akademik görüşü
Titan'ın büyüklüğü, güneş sisteminin gezegenleriyle birlikte olmasını sağlar. Bu gök cismi, 5152 km çapa sahiptir ve bu, Merkür çapından (4879 km) daha büyüktür ve Mars'tan (6779 km) biraz daha azdır. Titan'ın kütlesi 1.3452 · 1023 kg'dır ve gezegenimizin kütlesinden 45 kat daha azdır. Satürn uydusunun kütlesinde güneş sisteminde ikinci, Jüpiter - Ganymede uydusunun arkasında.
Etkileyici boyutuna ve ağırlığına rağmen, Titan düşük yoğunluklu, sadece 1.8798 g / cm³. Karşılaştırma için, ana gezegen Satürn'ün yoğunluğu sadece 687 k / m3'tür. Bilim adamları bir uydudan zayıf bir çekim alanı tespit etmişlerdir. Titan yüzeyindeki çekim kuvveti, dünya parametrelerinden 7 kat daha zayıftır ve yerçekimi ivmesi Ay'daki ile aynıdır - 1,88 m / s2 ve 1,62 m / s2.
Karakteristik bir özellik, Titan'ın uzayda konumudur. Satürn'ün en büyük uydusu, Satürn halkalarının bölgesi dışında olacak şekilde, 5.5 km / s hızında eliptik bir yörüngede ana gezegenin etrafında dönmektedir. Titan'dan Satürn'ün yüzeyine olan ortalama mesafe 1, 222 milyon km'dir. Bu sistemin tamamı, merkezi aydınlatma sistemimiz ile Dünya arasındaki mesafeden 9,5 kat daha uzun olan Güneş'e 1 milyar 427 milyon km mesafede bulunmaktadır.
Uydumuz gibi, "Satürn'ün Ayı" her zaman bir tarafa dönüşür. Bu, uydunun kendi ekseni etrafında dönmesinin ana gezegenin etrafındaki Titan yörüngesi periyodu ile senkronizasyonundan kaynaklanır. Satürn çevresinde tam bir devrim, onun en büyük uydusu 15 Dünya günüdür. Satürn ve uydularının, ekliptik eksenine dönme ekseninin eğim açısının oldukça yüksek olması nedeniyle, Titan yüzeyinde mevsimler vardır. Satürn'ün uydusundaki her 7,5 yılda bir, yaz soğuk bir kış dönemine giriyor. Astronomik gözlemlere göre bugün Satürn'ün karşı karşıya olduğu Titan tarafında sonbahar. Yakında uydu ana gezegenin arkasındaki güneş ışınlarından kaybolacak ve titan sonbaharın yerini uzun ve şiddetli bir kış geçirecek.
Uydu yüzeyindeki sıcaklıklar eksi 140-180 santigrat derece arasında değişir. Huygens uzay sondasının panosundan elde edilen veriler ilginç bir gerçeği ortaya çıkardı. Polar ve ekvatoral sıcaklıklar arasındaki fark sadece 3 derecedir. Bu, güneş ışığının Titan yüzeyi üzerindeki etkilerini önleyen yoğun bir atmosferin varlığı ile açıklanmaktadır. Atmosferin yoğunluğunun yüksek olmasına rağmen, düşük sıcaklıklardan dolayı, Titan'da sıvı çökelmesi yoktur. Kışın, uydunun yüzeyi etan, su buharı parçacıkları ve amonyaktan gelen karı kaplar. Bu Titan hakkında bildiklerimizin sadece küçük bir kısmı. Satürn'ün en büyük uydusuyla ilgili ilginç gerçekler, astronomi, klimatoloji ve glalojiden mikrobiyolojiye kadar her alanla ilgilidir.
Tüm ihtişamıyla Titan
Yakın zamana kadar, Satürn uydusu ile ilgili bilgilerin çoğu, 1980 yılında 7000 km mesafeden geçmiş olan Voyager uzay sondasından elde edilen görsel gözlemlere dayanıyordu. Hubble teleskobu, bu uzay nesnesi hakkındaki gizlilik perdesini hafifçe kaldırdı. Uydunun yüzeyine dair bir fikir edinmek için, yoğunluğu ve kalınlığı sadece Venüs ve karasal hava-gaz zarfından aşağı olan yoğun atmosferine izin vermedi.
2004 yılında Cassini otomatik istasyonunun görevi, bu gök cismi üzerinde hüküm süren buğuyu gidermeye yardımcı oldu. Dört yıl boyunca, cihaz Satürn'ün yörüngesindeydi, uydularının ve Titan'ın da tutarlı bir fotoğrafını çekiyordu. Cassini sondasından araştırmalar, kızılötesi filtreli ve özel bir radarlı kamera yardımıyla gerçekleştirildi. Fotoğraflar, uydu yüzeyinden 900-2000 km mesafedeki farklı açılardan çekildi.
Titan çalışmasının doruk noktası, Satürn uydusunun keşfinden sonra adlandırılan Huygens sondasının yüzeyindeki iniş idi. Titan atmosferinin yoğun katmanlarına giren cihaz 2,5 saat boyunca paraşütle indi. Bu süre zarfında, sonda ekipmanı uydunun atmosferinin kompozisyonunu inceledi, yüzeyini 150, 70, 30, 15 ve 10 kilometre yüksekliğinde fotoğrafladı. Uzun bir inişten sonra, uzay sondası Titan'ın yüzeyine düştü, kirli bir buza 0.2-0.5 metre gömüldü. Açıldıktan sonra Huygens bir saatten biraz daha fazla çalıştı, bir çok yararlı bilgi kütlesini doğrudan uydu yüzeyinden Cassini AMS ile doğrudan Dünya'ya iletti. Cassini AMS ve Huygens sondasının panosundan çekilen fotoğraflar sayesinde, araştırmacılar ekibi bir Titan haritası hazırladı. Buna ek olarak, bilim adamları şimdi atmosferi, yüzey iklimi ve arazi özellikleri hakkındaki veriler hakkında ayrıntılı bilgi sahibi oldular.
Uydu atmosferi
Titan'ın durumunda, güneş sisteminin gök cisimlerini inceleme ve inceleme sürecinde ilk kez, bilim insanı atmosferi ayrıntılı olarak inceleme fırsatı buldu. Beklendiği gibi, Satürn'ün uydusu, yalnızca pek çok açıdan Dünya'nın gaz kabuğuna benzemeyen, aynı zamanda kütle olarak aşan, yoğun ve iyi gelişmiş bir atmosfere sahiptir.
Atmosferik Titan katmanının kalınlığı 400 km idi. Atmosferin her katmanının kendi kompozisyonu ve konsantrasyonu vardır. Gaz bileşimi aşağıdaki gibidir:
- % 98.6 azot N;
- Atmosferde% 1,6 metan;
- az miktarda etan, asetilen bileşikleri, propan, karbon dioksit ve karbon monoksit, helyum ve siyan.
Uydunun atmosferindeki metan konsantrasyonu, 30 km yükseklikten başlayarak aşağı doğru değişir. Uydu yüzeye yaklaştığında, metan miktarı% 95'e düşerken etan konsantrasyonu% 4-4.5'e yükselir.
Titan uydusunun hava-gaz tabakasının karakteristik bir özelliği, sera önleyici etkisidir. Düşük atmosferdeki hidrokarbon organik moleküllerinin varlığı, dev metan konsantrasyonunun yarattığı sera etkisini etkisiz hale getirir. Sonuç olarak, gök cisimlerinin yüzeyi hidrokarbonların varlığından dolayı eşit şekilde soğutulur. Bu aynı işlemler ve Satürn'ün çekim alanı, Titan atmosferinin dolaşımına neden olur. Bu resim Satürn uydusunun atmosferinde aktif iklimsel süreçlerin oluşumuna katkıda bulunur.
Uydunun atmosferinin sürekli kilo kaybettiğine dikkat edilmelidir. Bunun nedeni, güneş rüzgarı ve Satürn'ün çekim kuvvetlerinin sürekli etkisi altında olan hava-gaz zarfını tutamayan gök cisiminde güçlü bir manyetik alanın bulunmamasıdır. Bugüne kadar, uydu halkalı dev üzerindeki atmosferik basınç 1,5 atm'dir. Bu, Titan atmosferindeki gazların konsantrasyonuna bağlı olarak değişen hava koşullarını her zaman etkiler.
Titan'da hava yaratma konusundaki ana çalışma, karasal hava kütlelerinin aksine, organik bileşiklerden oluşan yoğun bulutlarla yapılır. Bu atmosferik oluşumlar Satürn'ün en büyük uydusunda yağış kaynağıdır. Düşük sıcaklıklar nedeniyle, gök cisimlerinin atmosferi kuru. En yüksek bulanıklık konsantrasyonu kutup bölgelerinde bulunur. Düşük sıcaklıklar nedeniyle, atmosferdeki nem oldukça düşüktür, dolayısıyla Titan'da yağış azot, etan ve amonyak bileşiklerinden oluşan metan buz kristalleri ve donlardır.
Titan yüzeyi ve yapısı
Satürn'ün uydusu sadece ilginç bir atmosfere sahip değil. Yüzeyi jeoloji açısından son derece meraklı bir nesnedir. Kalın bir metan battaniyesinin altında, Huygens uzay sondasının fotoğraf lensleri ve kameraları tüm kıtaları çok sayıda göl ve denizle ayırdı. Dünyada olduğu gibi, kıtalarda çok fazla kayalık ve dağlık oluşumlar var, derin çatlaklar ve depresyonlar var. Onlar engin ovalar ve vadiler ile değiştirilir. Göksel cismin ekvatoral kısmında, hidrokarbonat ve su buzu parçacıkları geniş bir kum tepesi alanı oluşturur. Huygens uzay sondasının bu kum tepelerinin birine iniş yaptığı varsayılmaktadır.
Yaşayan gezegen ile tam benzerlik, bir sıvı yapının varlığını ekler. Titan'da, kaynakları olan nehirler, sarma kanalları ve deltalar - nehirlerin deniz havzalarına aktığı yerler - keşfedildi. Fotoğraflardan elde edilen verilere göre, bazı Titan nehirleri 1000 km'den daha uzun bir kanal uzunluğuna sahip. Neredeyse tüm Titan sıvı kütlesi, etkileyici bir alanı kaplayan deniz havzalarında ve göllerinde yoğunlaşmıştır - bu gök cisiminin tüm yüzey alanlarının% 30-40'ına kadar.
Uydunun yüzeyindeki büyük sıvı ortam kümelerinin varlığının kanıtı, uzun bir süre boyunca gökbilimcilerin kafasını karıştıran dev bir parlak noktaydı. Daha sonra, Titan'daki parlak alanın, Kraken Denizi adı verilen dev bir sıvı hidrokarbon havuzu olduğu kanıtlandı. Bölgeye göre, bu hayali rezervuar Hazar Denizi - Dünya üzerindeki en büyük gölden daha büyük. Eşit derecede ilginç bir başka amaç ise, sıvı metan ve etan için en büyük doğal rezervuar olan Liegei Denizi.
AMC "Casssini" nin çalışmaları sayesinde denizlerin ve Titan göllerinin sıvı ortamlarının bileşimi hakkında doğru bilgiler elde edildi. Fotoğraflardan ve bilgisayar simülasyonlarından elde edilen veriler kullanılarak, Titan üzerindeki sıvının bileşimi karasal koşullar altında belirlenmiştir:
- etan% 76-80'dir;
- Titan denizlerinde ve göllerinde propan% 6-7;
- metan% 5-10'dur.
Dondurulmuş gazlar olarak temsil edilen bazik elementlere ek olarak, sıvı içinde hidrojen siyanür, bütan, buten ve asetilen de bulunur. Titan'daki ana su birikimi dünyanın formundan biraz farklı bir yapıya sahiptir. Uydunun yüzeyinde, su ve amonyaktan oluşan çok miktarda aşırı ısıtılmış buz birikintileri bulundu. Yüzeyin altında, içinde çözünmüş amonyaklı sıvı su ile doldurulmuş engin doğal rezervuarlar olabileceği varsayılmaktadır. Bu açıdan uydunun iç yapısı da ilginçtir.
Bugün Titan'ın iç yapısının çeşitli versiyonları var. Tüm karasal gezegenlerde olduğu gibi, güneş sisteminin ilk dört gezegeninde olduğu gibi demir bir nikelde değil de bir taş olan katı bir çekirdeğe sahiptir. Çapı yaklaşık 3400-3500 km'dir. Sırada eğlenceli kısım geliyor. Mantonun çekirdekten sonra başladığı Dünya'nın aksine, Titan'da bu alan yoğun şekilde sıkıştırılmış su buzu ve metan hidrat katmanları ile doldurulur. Tek tek katlar arasında muhtemelen bir sıvı kat vardır. Ancak soğukluğu ve taşlık doğasına rağmen, uydu aktif fazdadır ve üzerinde tektonik süreçler gözlenmektedir. Bu, Satürn’ün dev yerçekiminin neden olduğu gelgit kuvvetleri tarafından kolaylaştırılıyor.
Titan'ın olası geleceği
Son on yılda yapılan çalışmaların verilerine bakıldığında, insanlık güneş sisteminin benzersiz bir hedefi ile uğraşıyor. Her üç aktivitenin de karakterize ettiği Dünya'ya ek olarak Titan'ın tek gök cismi olduğu ortaya çıktı. Satürn uydusunda, canlı tektonik etkinliğinin bir kanıtı olan sürekli jeolojik faaliyetin izleri var.
Titan yüzeyinin doğası da büyük ilgi çekmektedir. Yapısı, bileşimi ve kabartması, Satürn uydusunun yüzeyinin sürekli hareket halinde olmasından yanadır. Burada, Dünyada olduğu gibi, rüzgarlar ve yağışların etkisi altında, toprak erozyonu gözlenir, kayaların yıpranması ve tortulaşma meydana gelir.
Uydunun atmosferinin bileşimi ve içinde meydana gelen dolaşım süreçleri Titan iklimini oluşturdu. Tüm bu işaretler, belirli koşullar altında Titan'da yaşamın olabileceği gerçeğinden yana konuşuyor. Doğal olarak, dünyevi organizmalardan farklı bir yaşam şekli olacak, fakat onun varlığı insanlık için muazzam bir keşif olacak.
