Titan (satelit)

Titan je prirodni satelit Saturna. Kruži oko Saturna na udaljenosti 1.221.830 km. Titanov poluprečnik iznosi 2575 km, a masa 1.35 × 10²³ kg. Titan najvjerovatnije Saturnu uvijek pokazuju istu stranu (tj. ima sinhroniziranu rotaciju), pa jedan dan na Titanu traje jednako kao i njegovo obilaženje oko Saturna - nešto manje od 16 dana (15 d 22 h 41 m).

Titan
Otkriće
Otkrio	Christiaan Huygens
Datum otkrića	25. mart 1655.
Oznake
Sporedni nazivi	Saturn VI
Osobine putanje
Periapsis	1.186.680 km
Apoapsis	1.257.060 km
Srednji poluprečnik putanje	1.221.870 km
Ekscentricitet	0,0288
Orbitalni period	15,945 d
Inklinacija	0,34854° (prema Saturnovom ekvatoru)
Prirodni satelit	Saturn
Fizikalne osobine
Poluprečnik	2.576 ± 2 km
Površina	8,3×107 km2
Zapremina	7,6×1010 km3
Masa	1,3452±0,0002×1023 kg
Prosječna gustoća	1,8798±0,0044 g/cm3
Ekvatorijalna površinska gravitacija	1,352 m/s2
Brzina oslobađanja	2,639 km/s
Period rotacije	Sinhrona rotacija
Osni nagib	0°
Albedo	0,22
Temperatura na površini	~93,7 K (−179,5 °C)
Prividna magnituda	8,2 do 9,0
Osobine atmosfere
Pritisak	146,7 kPa
Atmosferski sastav	Stratosfera: 98,4% dušik (N2) 1,4% metan (CH4) Troposfera: 95% N2 4,9% CH4

Fizičke ososbine

Titan je po svojim osobinama sličan drugim velikim satelitima Ganimedu, Kalistu i Tritonu, a možda i patuljastoj planeti Plutonu.

Građen je od leda i stijena. Unutrašnjost mu je vjerovatno diferencirana u nekoliko slojeva, sa središnjom jezgrom promjera oko 3400 km, te nekoliko slojeva leda različitih kristalnih struktura. Unutrašnjost mu je možda još uvijek vruća. Iako po sastavu sličan ostalim Saturnovim satelitima, Titan je nešto veće gustoće. Razlog tome je što je dovoljno velik da pokrene proces gravitacijske kompresije - zgušnjavanja prouzrokovano vlastitom težinom.

Letjelice Voyager nisu otkrile postojanje značajnijeg magnetskog polja oko Titana.

Atmosfera

Titan je jedini planetni satelit u Sunčevom sistemu koji ima značajniju atmosferu. Atmosfera na površini stvara pritisak od čak 1,5 bara, 50% više nego na Zemlji (na nivou mora). Atmosfera je po sastavu većim dijelom molekularni azot (94%), uz argon (6%) i nešto metana. Mogu se naći i voda, te neki organski spojevi u tragovima (cijanovodik, ugljik dioksid).

Cijanovodik je izrazito bitan jer je neophodan za stvaranje aminokiselina, osnove života na Zemlji. Smatra se da su ovi uslovi slični uslovima kakvi su vladali na Zemlji u vrijeme stvaranja života, prije nego je život u Zemljinu atmosferu počeo unositi kisik.

Oblaci na Titanu

U višim slojevima atmosfere, pod djelovanjem sunčeve svjetlosti na metan, ugljik dioksid i druge spojeve, nastaju ugljikovodici i još neki spojevi. Ti se spojevi u hladnoj atmosferi kondenziraju te na visini od oko 200 km iznad površine stvaraju sloj neprozirnih narandžastih oblaka. Ovaj proces je sličan procesu stvaranja smoga na Zemlji. U novije vrijeme, na Titanu su uočeni i mali oblaci koji se mogu pojaviti i nestati u samo jednom danu. Ovi su oblaci mogući izvor metanskih kiša.

Na Titanovoj površini vladaju temperature od oko 95 K (-178 °C), oko 4 K iznad trojne tačke metana. Vodeni led na ovim temperaturama ne sublimira, pa u atmosferi nema mnogo vodene pare. Pored spomenutih narandžastih oblaka i sveopće magle, postoje i druge vrste oblaka, od molekula metana, etana i drugih jednostavnih organskih molekula. Postoji mogućnost da metanski oblaci proizvode čak i neku vrstu "kiše" tekućeg metana na površini, pa čak i da postoje rijeke, ledenjaci i okeani etana (s otopljenim metanom) dubine do 1000 metara. Ipak, posljednja radarska posmatranja sa Zemlje nisu potvrdila ove pretpostavke.

Vjetrove na Titanu, za razliku od većine ostalih tijela Sunčevog sistema, ne pokreće Sunčevo zračenje (koje je 100 puta slabije nego na Zemlji) već plimne sile. Plimne sile na Titanu su čak 400 puta jače nego na Zemlji. Plimna izbočina koju na pretpostavljenom okeanu metana stvara Saturn mogla bi biti visoka i do 100 metara. Ova izbočina, zbog Titanove sinhronizirane rotacije, stoji uglavnom na istom mjestu, no zbog jačanja i slabljenja plimne sile (tokom Titanovog približavanja i udaljavanja Saturnu do kojeg dolazi zbog Titanove eliptične putanje) izbočina se periodično povećava i smanjuje. Kompjuterske simulacije pokazale su da visina plimne izbočine varira i do 10%.

Saturnove plimne sile pokreću Titanovu atmosferu stvarajući plimne vjetrove u smjeru sjever-jug (za razliku od vjetrova na većim visinama koji pušu u smjeru istok-zapad) brzine i do 1 m/s. Zbog niske gravitacije i velike gustoće atmosfere, vjetrovi ove brzine su mnogo učinkovitiji nego na Zemlji, te mogu uzvitlati prašinu.

Slike s Voyagera pokazale su i razlike u boji između sjeverne i južne polulopte, te odvojeni sloj smoga koji je s ostatkom bio spojen iznad sjevernog pola. Razlike u boji su objašnjene uticajem godišnjih doba - u vrijeme prolaska Voyagera na sjevernoj polulopti je bilo rano proljeće, a na južnoj rana jesen. Postojanje odvojenog sloja smoga, kasnije su analize pokazale, rezultat je atmosferske cirkulacije u višim slojevima atmosfere.

Titan i "kontinent" Xanadu

Reljef

Zbog guste atmosfere, nije moguće vidjeti Titanovu površinu u vidljivom svjetlu. Letjelica Cassini će mapirati Titanovu površinu radarom, kao što je letjelica Magellan to učinila s Venerom. Nešto površinskih detalja je vidljivo na infracrvenim fotografijama teleskopa Hubble, pa je uočen svjetliji "kontinent" na Titanovoj strani okrenutoj Saturnu. Na osnovu ovih fotografija je odabrano mjesto slijetanja sonde Huygens.

Dolaskom letjelice Cassini dobivene su bolje slike Titana, na kojima se ističe područje nazvano Xanadu. Još uvijek nije sasvim jasno kakav je tip terena u pitanju.

Historija istraživanja

Titan je otkrio Christiaan Huygens 1655. godine. Titan je bio jedan od glavnih ciljeva misije Voyager 1. Godine 1997, lansirana je letjelica Cassini-Huygens koja je 2004. stigla u orbitu oko Saturna.

Huygens je uslikao Titanovu površinu, i ovo je jedina fotografija površine planetarnog tijela izvan unutrašnjeg Sunčevog sistema.

Sonda Huygens je sletila na površinu Titana 14. januara, 2005., u regionu Adiri. Letjelica je uslikala blijeda brda sa tamnim "rijekama". trenutno se smatra da su brda uglavnom sastavljena od vodenog leda. Postoje dokazi erozije.

U martu 2007., NASA, ESA, i COSPAR su odlučili da mjesto gdje se spustio Huygens dobije ime Hubert Curien, koji je bio bivši predsjednik ESA.

Vanjski linkovi

• Astronomska sekcija Fizikalnog društva Split - Titan
• Nasa Jpl - Slike s Titana
• Fotografisano more na Saturnovom mjesecu Titanu