Titan, cel mai mare satelit al planetei Saturn, este o lume înghețată, a cărei suprafață este complet ascunsă de o atmosferă cețoasă de culoare aurie. Titan este a doua cea mai mare lună din sistemul nostru solar, după satelitul Ganymede al lui Jupiter, care este cu 2% mai mare decât Titan.
Titan este mai mare decât Luna, satelitul natural al Pământului, și chiar decât planeta Mercur.
Această lună mamut este singura din sistemul nostru solar care are o atmosferă densă și singura lume, în afara Pământului, care are pe suprafața sa râuri, lacuri și mări în stare lichidă. Atmosfera lui Titan este compusă în principal din azot, la care se adaugă cantități mici de metan.
Pe Titan există un ciclu al lichidelor asemănător cu ciclul apei de pe Pământ, în care lichidele cad pe suprafața satelitului sub formă de precipitații, curg pe suprafața acestuia sub formă de râuri, se acumulează în lacuri și mări, apoi se evaporă înapoi în atmosferă. Se crede că pe Titan există și un ocean de apă sub suprafață.
Mărime și distanță
Titan are o rază de aproximativ 2.575 km, cu aproape 50% mai mare decât cea a Lunii. Satelitul se află la o distanță de circa 1,2 milioane de kilometri față de Saturn, care, la rândul său, se află la 1,4 miliarde de kilometri față de Soare.
Lumina soarelui are nevoie de 80 de minute pentru a ajunge pe Titan. Datorită distanței, strălucirea luminii solare este de 100 de ori mai slabă pe Saturn și Titan decât pe Pământ.
Orbită și rotație
Titan are nevoie de 15 zile și 22 de ore pentru a efectua o rotație completă în jurul lui Saturn și este blocat într-o rotație sincronă cu planeta, adică, la fel ca luna noastră, are mereu aceeași față îndreptată spre planetă.
Saturn are nevoie de 29 de ani tereștri pentru a efectua o rotație completă în jurul Soarelui (an saturnian), iar axa planetei este înclinată (la fel ca cea a Pământului), ceea ce detemină existența sezoanelor. Însă anii mai lungi de pe Saturn produc sezoane care durează mai mult de 7 ani tereștri.
Titan orbitează aproximativ în planul ecuatorial al lui Saturn, iar înclinația sa față de Soare este asemănătoare cu cea a planetei, motiv pentru care sezoanele de pe Titan sunt asemănătoare ca întindere cu cele de pe Saturn – ele durează peste 7 ani tereștri, iar anul de pe Titan ține cât 29 de ani tereștri.
Structura lui Titan
Structura internă a lui Titan nu este cunoscută în întregime, însă o modelare bazată pe datele transmise de sonda spațială Cassini sugerează că Titan are cinci straturi principale. Stratul interior este un nucleu de rocă (silicați) cu diametrul de circa 4.000 km. În jurul acestui nucleu există un înveliș de apă înghețată – un tip special de gheață denumit gheață-VI, întâlnit doar în condiții de presiune extrem de ridicată.
Gheața înalt presurizată este înconjurată de un strat de apă sărată în stare lichidă, deasupra căruia se află o crustă de apă înghețată. Această suprafață este acoperită cu molecule organice provenite din precipitații și întâlnite sub formă de nisipuri sau în stare lichidă. Suprafața este înconjurată de o atmosferă densă.
Formarea lui Titan
Oamenii de știință nu sunt siguri în privința originii lui Titan. Totuși, atmosfera sa oferă unele indicii. Instrumentele sondei Cassini au măsurat izotopii azot-14 și azot-15 din atmosfera lui Titan și au arătat că raportul acestora seamănă cu cel întâlnit în cometele din Norul lui Oort – o sferă de sute de miliarde de corpuri de gheață întâlnite la o distanță de între 5.000 și 100.000 de unități astronomice față de Soare (Pământul se află la o unitate astronomică față de Soare, adică la o distanță de circa 150 de milioane de kilometri).
Izotopii de azot din atmosfera lui Titan sugerează că luna își are originea la începuturile sistemului nostru solar, în același disc rece de gaze și praf (denumit nebuloasă protosolară) din care s-a format Soarele, mai degrabă decât în discul mai cald din care s-a format ulterior planeta Saturn (denumit sub-nebuloasă saturniană).
Suprafața lui Titan
Suprafața lui Titan este cea mai asemănătoare cu cea de pe planeta noastră din Sistemul Solar, deși temperaturile sunt mult mai coborâte, iar compoziția chimică este diferită. Aici este atât de rece (-179 grade Celsius) încât gheața joacă rolul rocii. Pe Titan ar putea exista activitate vulcanică, dar cu „lavă” formată din apă lichidă, nu din rocă topită.
Suprafața lui Titan este sculpată de râurile de metan și etan, care formează văi și se acumulează în lacuri de gaze naturale în stare lichidă.
Peisajul lui Titan, în special cel din regiunea ecuatorială, este străbătut de dune întunecate. „Nisipul” din aceste dune este compus din granule de hidrocarburi asemănătoare cu cafeaua măcinată.
Pe Titan sunt vizibile câteva cratere de impact, ceea ce înseamnă că suprafața sa ar trebui să fie relativ tânără, iar anumite procese geologice șterg orice urme ale impacturilor în decursul timpului. Astfel de procese ar putea fi vânturile puternice, curgerea lichidelor pe suprafață și mișcarea plăcilor tectonice.
Atmosfera lui Titan
Sistemul nostru solar găzduiește peste 150 de luni, dar Titan este unică prin faptul că prezintă o atmosferă groasă. La suprafața lui Titan, presiunea atmosferică este cu 60% mai mare decât cea de pe Pământ. Deoarece Titan este mai puțin masiv decât planeta noastră, gravitația sa nu atrage atât de mult învelișul său gazos, motiv pentru care atmosfera se extinde până la altitudini de zece ori mai mari decât cele de pe Pământ – aproape 600 km în spațiu.
Atmosfera lui Titan este compusă din azot (circa 95%) și metan (circa 5%), la care se adaugă urme de alți compuși bogați în carbon. Sus în atmosfera lui Titan, moleculele de azot și metan sunt scindate de către radiația ultravioletă și de către particulele de înaltă energie accelerate de câmpul magnetic al lui Saturn. Fragmentele moleculare rezultate se recombină pentru a forma o gamă largă de compuși organici (substanțe care conțin carbon și hidrogen) ce adesea conțin azot, oxigen și alte elemente importante pentru viață.
Unii dintre compușii rezultați de la scindarea metanului și azotului formează un fel de smog – o ceață groasă, colorată în portocaliu, care face dificilă observarea suprafeței din spațiu. Unii din compușii cu carbon mai grei se așează la suprafața lunii și formează „dunele” de pe Titan. Metanul formează nori, care, ocazional, învăluie suprafața în furtuni de metan.
Metanul din atmosfera lui Titan face posibilă chimia complexă a acesteia, însă proveniența întregii cantități de metan este încă un mister. Deoarece lumina solară descompune permanent metanul din atmosferă, trebuie să existe surse care să-l înlocuiască – altfel, metanul s-ar epuiza în timp. Cercetătorii bănuiesc că metanul ajunge în atmosferă în urma criovulcanismului – vulcani care eliberează apă înghețată în loc de rocă topită.
Potențialul de existență de vieții
Sonda Cassini a efectuat măsurători ale gravitației lui Titan, care au arătat că satelitul găzduiește un ocean subteran format din apă în stare lichidă (amestecată cu săruri și amoniac). Landerul Huygens din cadrul misiunii Cassini a măsurat, de asemenea, semnalele radio în timpul coborârii pe suprafața satelitului, fapt care a sugerat existența unui ocean la o adâncime de 55-80 km.
Descoperirea unui ocean global de apă în stare lichidă face ca Titan să fie una dintre puținele lumi din sistemul nostru solar care ar putea conține habitate favorabile vieții. În plus, râurile, lacurile și mările de metan și etan lichid ar putea constitui habitat favorabil, deși viața de aici ar fi foarte diferită față de cea de pe Pământ.
Așadar, pe Titan ar putea exista medii cu condiții propice pentru viață – atât viața așa cum o cunoaștem noi (în oceanul de sub suprafață), cât și viața extraterestră, diferită de a noastră (în mările de hidrocarburi de la suprafață).
Sursa: NASA