Untuk kategori ilmuwan antusias yang tertarik pada keberadaan dunia luar angkasa yang cocok untuk eksplorasi, ungkapan terkenal: "Apakah ada kehidupan di Mars, apakah ada kehidupan di Mars", telah tidak lagi relevan hari ini. Ternyata ada dunia dalam Tata Surya yang jauh lebih menarik dalam aspek ini daripada Planet Merah. Contoh nyata dari ini adalah satelit terbesar Saturnus, Titan. Ternyata tubuh surgawi ini sangat mirip dengan planet kita. Informasi yang dimiliki para ilmuwan saat ini memungkinkan adanya versi ilmiah bahwa kehidupan di satelit Setan di Titan cukup fakta.
Apa yang begitu menarik bagi penduduk bumi Titan?
Setelah seorang lelaki selama beberapa dekade mencoba gagal menemukan sebuah dunia di dalam tata surya kita yang setidaknya menyerupai Bumi kita dari jauh, informasi tentang Titan menanamkan harapan dalam komunitas ilmiah. Para ilmuwan telah tertarik pada benda angkasa ini, mulai tahun 2005, ketika sebuah penyelidikan Huygens otomatis mendarat di permukaan salah satu satelit terbesar Tata Surya. Selama 72 menit berikutnya, foto onboard dan kamera video pesawat ruang angkasa itu mengirimkan foto permukaan benda ini ke bumi dan materi video lainnya tentang dunia yang jauh ini. Bahkan untuk waktu yang terbatas seperti yang dialokasikan untuk penelitian instrumental dari satelit yang jauh, para ilmuwan dapat memperoleh informasi yang lengkap.
Pendaratan di permukaan Titan dilakukan dalam rangka program internasional "Cassini-Huygens", yang bertujuan mempelajari Saturnus dan satelitnya. Diluncurkan kembali pada tahun 1997, stasiun antarplanet otomatis Cassini adalah pengembangan umum ESA dan NASA untuk studi rinci tentang Saturnus dan daerah sekitarnya dari planet ini. Setelah 7 tahun terbang melintasi bentangan tata surya, stasiun mengirimkan pesawat antariksa Huygens ke Titan. Perangkat unik ini adalah buah dari kerja sama para ahli dari NASA dan badan antariksa Italia, yang timnya menaruh harapan besar pada penerbangan ini.
Hasil yang diperoleh para ilmuwan dari stasiun kerja "Cassini" dan dari dewan penyelidikan "Huygens" ternyata sangat berharga. Terlepas dari kenyataan bahwa satelit yang jauh muncul di depan mata penduduk bumi sebagai kerajaan es besar yang sunyi, penelitian terperinci selanjutnya tentang permukaan objek mengubah persepsi Titan. Dalam foto-foto yang diperoleh menggunakan probe Huygens, dimungkinkan untuk membongkar permukaan satelit Saturnus, yang terutama terdiri dari es air padat dan lapisan sedimen alami organik, dalam detail terkecil. Ternyata atmosfer yang padat dan tak tertembus dari satelit jauh memiliki komposisi yang hampir sama dengan amplop udara-gas terestrial.
Di masa depan, para ilmuwan Titan melemparkan bonus serius lainnya. Untuk pertama kalinya dalam sejarah eksplorasi dan studi ruang luar angkasa di luar Bumi, zat cair dengan sifat yang sama yang ada di planet Bumi pada tahun-tahun awal keberadaannya ditemukan. Relief tubuh langit melengkapi samudera luas, banyak danau dan laut. Semua ini memberi alasan untuk percaya bahwa kita berhadapan dengan benda langit, yang bisa menjadi oase kehidupan lain di tata surya kita. Studi tentang komposisi atmosfer dan medium cair dari satelit Saturnus mengungkapkan adanya zat-zat penting bagi kehidupan organisme. Diasumsikan bahwa dalam kondisi tertentu dalam proses mempelajari benda langit ini, organisme hidup dapat dideteksi di Titan.
Dalam hal ini, studi selanjutnya tentang satelit terbesar Saturnus menjadi relevan. Ada kemungkinan besar bahwa, bersama dengan Mars, itu adalah Titan yang bisa menjadi rumah kosmik kedua bagi peradaban manusia.
Pandangan akademis tentang Titan
Ukuran Titan memungkinkannya berada di planet-planet tata surya. Benda angkasa ini memiliki diameter 5152 km, yang lebih besar dari diameter Merkurius (4879 km) dan sedikit kurang dari Mars (6779 km). Massa Titan adalah 1,3452 · 1023 kg, yang 45 kali lebih kecil dari massa planet kita. Pada massa satelit Saturnus adalah yang kedua di tata surya, di belakang satelit Jupiter - Ganymede.
Meskipun ukuran dan beratnya mengesankan, Titan memiliki kepadatan rendah, hanya 1,8798 g / cm³. Sebagai perbandingan, kepadatan planet induk Saturnus hanya 687 k / m3. Para ilmuwan telah mengidentifikasi medan gravitasi yang lemah dari satelit. Gaya tarik di permukaan Titan 7 kali lebih lemah dari parameter bumi, dan percepatan gravitasi sama dengan di Bulan - 1,88 m / s2 versus 1,62 m / s2.
Fitur karakteristik adalah posisi Titan di ruang angkasa. Satelit Saturnus terbesar berputar di sekitar planet induknya dalam orbit elips dengan kecepatan 5,5 km / detik, berada di luar wilayah cincin Saturnus. Jarak rata-rata dari Titan ke permukaan Saturnus adalah 1, 222 juta km. Seluruh sistem ini terletak pada jarak 1 milyar 427 juta km dari Matahari, yang 9,5 kali lebih panjang dari jarak antara pusat termasyhur kita dan Bumi.
Seperti satelit kami, "Bulan Saturnus" selalu diarahkan ke satu sisi. Ini disebabkan oleh sinkronisasi rotasi satelit di sekitar porosnya sendiri dengan periode orbit Titan di sekitar planet induk. Sebuah revolusi lengkap di sekitar Saturnus, satelit terbesarnya menghasilkan selama 15 hari Bumi. Karena fakta bahwa Saturnus dan satelitnya memiliki sudut kemiringan sumbu rotasi yang agak tinggi terhadap sumbu ekliptika, terdapat musim di permukaan Titan. Setiap 7,5 tahun Bumi di satelit Saturnus, musim panas memberi jalan ke periode musim dingin. Menurut pengamatan astronomi hari ini di sisi Titan, yang menghadapi Saturnus, adalah musim gugur. Segera satelit akan menghilang dari sinar matahari di belakang planet induk dan musim gugur titan akan digantikan oleh musim dingin yang panjang dan sengit.
Suhu di permukaan satelit bervariasi dalam minus 140-180 derajat Celcius. Data yang diperoleh dari papan wahana antariksa Huygens mengungkapkan fakta yang aneh. Perbedaan antara suhu kutub dan khatulistiwa hanya 3 derajat. Ini dijelaskan oleh kehadiran atmosfer yang padat, yang mencegah efek sinar matahari pada permukaan Titan. Meskipun kepadatan atmosfernya tinggi, karena suhu rendah, tidak ada presipitasi cair di Titan. Di musim dingin, permukaan satelit menutupi salju dari etana, partikel uap air, dan amonia. Ini hanya sebagian kecil dari apa yang kita ketahui tentang Titan. Fakta menarik tentang satelit terbesar Saturnus berhubungan dengan bidang apa pun, mulai dari astronomi, klimatologi, dan glasiologi, hingga mikrobiologi.
Titan dengan segala kemuliaan
Sampai saat ini, sebagian besar informasi tentang satelit Saturnus didasarkan pada pengamatan visual yang diperoleh dari wahana antariksa Voyager, yang melintas pada tahun 1980 pada jarak 7000 km. Teleskop Hubble sedikit mengangkat tabir kerahasiaan tentang objek luar angkasa ini. Untuk mendapatkan gambaran tentang permukaan satelit tidak memungkinkan atmosfernya yang padat, yang dalam kepadatan dan ketebalannya lebih rendah daripada Venus dan amplop udara-gas terestrial.
Misi dari stasiun otomatis Cassini pada tahun 2004 membantu menghilangkan kabut yang berkuasa atas benda langit ini. Selama empat tahun, perangkat itu berada di orbit Saturnus, melakukan pemotretan satelit dan Titan secara konsisten. Penelitian dari wahana Cassini dilakukan dengan bantuan kamera dengan filter inframerah dan radar khusus. Foto diambil dari sudut yang berbeda pada jarak 900-2000 km dari permukaan satelit.
Puncak dari studi Titan adalah pendaratan di permukaan probe Huygens, dinamai setelah penemu satelit Saturnus. Perangkat, setelah memasuki lapisan padat atmosfer Titan, turun dengan parasut selama 2,5 jam. Selama waktu ini, peralatan probe mempelajari komposisi atmosfer satelit, memotret permukaannya dari ketinggian 150, 70, 30, 15, dan 10 kilometer. Setelah lama menurun, wahana antariksa itu mendarat di permukaan Titan, terkubur 0,2-0,5 meter dalam es kotor. Setelah mendarat, Huygens bekerja sedikit lebih dari satu jam, mentransmisikan banyak informasi berguna langsung ke Bumi melalui AMS Cassini langsung dari permukaan satelit. Berkat foto yang diambil dari dewan Cassini AMS dan probe Huygens, tim peneliti menghasilkan peta Titan. Selain itu, para ilmuwan sekarang memiliki informasi terperinci tentang atmosfernya, data tentang iklim permukaan dan fitur medan.
Suasana satelit
Dalam situasi dengan Titan, untuk pertama kalinya dalam proses mempelajari dan mempelajari benda langit tata surya, ilmuwan memiliki kesempatan untuk mempelajari atmosfer secara terperinci. Seperti yang diharapkan, satelit Saturnus memiliki atmosfer yang padat dan berkembang dengan baik, yang tidak hanya menyerupai cangkang gas Bumi, tetapi juga melampaui massa.
Ketebalan lapisan atmosfer Titan adalah 400 km. Setiap lapisan atmosfer memiliki komposisi dan konsentrasi masing-masing. Komposisi gas adalah sebagai berikut:
- 98,6% daun nitrogen N;
- 1,6% di atmosfer adalah metana;
- sejumlah kecil etana, senyawa asetilena, propana, karbon dioksida dan karbon monoksida, helium, dan cyan.
Konsentrasi metana di atmosfer satelit, mulai dari ketinggian 30 km, berubah ke bawah. Saat satelit mendekati permukaan, jumlah metana berkurang hingga 95%, sementara konsentrasi etana meningkat menjadi 4,54%.
Ciri khas lapisan udara-gas dari satelit Titan adalah efek anti-rumah kaca. Kehadiran molekul organik hidrokarbon di atmosfer bawah menetralkan efek rumah kaca yang diciptakan oleh konsentrasi metana yang sangat besar. Akibatnya, permukaan benda langit didinginkan secara seragam karena adanya hidrokarbon. Proses yang sama dan medan gravitasi Saturnus ini, menyebabkan sirkulasi atmosfer Titan. Gambar ini berkontribusi pada pembentukan proses iklim aktif di atmosfer satelit Saturnus.
Perlu dicatat bahwa atmosfer satelit terus menurun. Hal ini disebabkan oleh tidak adanya medan magnet yang kuat di benda langit, yang tidak mampu menahan selubung udara-gas, yang berada di bawah pengaruh konstan angin matahari dan gaya gravitasi Saturnus. Sampai saat ini, tekanan atmosfer pada raksasa cincin satelit adalah 1,5 atm. Ini selalu mempengaruhi kondisi cuaca, yang bervariasi dengan konsentrasi gas di atmosfer Titan.
Pekerjaan utama untuk menciptakan cuaca di Titan dilakukan oleh awan tebal, yang, tidak seperti massa udara darat, terdiri dari senyawa organik. Formasi atmosfer ini adalah sumber presipitasi pada satelit terbesar Saturnus. Karena suhu rendah, atmosfer benda langit kering. Konsentrasi kekeruhan terbesar ditemukan di daerah kutub. Karena suhu rendah, kelembaban di atmosfer sangat rendah, sehingga presipitasi di Titan adalah kristal es metana dan es, yang terdiri dari senyawa nitrogen, etana, dan amonia.
Permukaan Titan dan strukturnya
Satelit Saturnus tidak hanya memiliki suasana yang menarik. Permukaannya adalah objek yang sangat aneh dari sudut pandang geologi. Di bawah selimut tebal metana, lensa foto dan kamera dari wahana antariksa Huygens ditemukan di seluruh benua yang dipisahkan oleh banyak danau dan laut. Seperti di Bumi, ada banyak formasi berbatu dan pegunungan di benua, ada celah-celah yang dalam dan depresi. Mereka digantikan oleh dataran dan lembah yang luas. Di bagian ekuatorial dari benda langit, partikel hidrokarbonat dan es air membentuk area bukit pasir yang luas. Diasumsikan bahwa wahana antariksa Huygens telah mendarat di salah satu bukit pasir ini.
Kemiripan penuh dengan planet yang hidup menambah keberadaan struktur cair. Di Titan, sungai yang memiliki sumber, saluran berliku, dan delta - tempat aliran sungai ke dasar laut - telah ditemukan. Menurut data yang diambil dari foto-foto itu, beberapa sungai Titan memiliki panjang saluran lebih dari 1000 km. Hampir semua massa cair Titan terkonsentrasi di cekungan laut dan danau, yang menempati area yang mengesankan - hingga 30-40% dari semua area permukaan benda langit ini.
Bukti keberadaan kelompok besar cairan medium di permukaan satelit adalah titik terang yang sangat besar, yang sejak lama membingungkan para astronom. Selanjutnya, terbukti bahwa daerah terang di Titan adalah kumpulan hidrokarbon cair besar, yang disebut Laut Kraken. Menurut wilayah, waduk imajiner ini lebih besar dari danau terbesar di Bumi - Laut Kaspia. Objek lain yang sama menariknya adalah Laut Liegei - reservoir alami terbesar untuk metana cair dan etana.
Informasi akurat tentang komposisi media cair laut dan danau Titan diperoleh berkat karya AMC "Casssini". Menggunakan data dari foto dan simulasi komputer, komposisi cairan pada Titan ditentukan dalam kondisi terestrial:
- etana adalah 76-80%;
- propana di laut dan danau Titan 6-7%;
- akun metana untuk 5-10%.
Selain elemen dasar yang direpresentasikan sebagai gas beku, hidrogen sianida, butana, butena dan asetilena ada dalam cairan. Akumulasi utama air di Titan memiliki sifat yang sedikit berbeda dari bentuk bumi. Di permukaan satelit, sejumlah besar endapan es superheated yang terdiri dari air dan amonia ditemukan. Diasumsikan bahwa di bawah permukaan mungkin ada reservoir alami yang luas diisi dengan air cair dengan amonia terlarut di dalamnya. Dalam aspek ini, struktur internal satelit juga menarik.
Saat ini ada berbagai versi struktur internal Titan. Seperti halnya dengan semua planet terestrial, ia memiliki inti yang solid, bukan besi-nikel, seperti pada empat planet pertama dari tata surya, tetapi satu batu. Diameternya sekitar 3400-3500 km. Berikutnya adalah bagian yang menyenangkan. Tidak seperti Bumi, di mana mantel dimulai setelah inti, di Titan ruang ini diisi dengan lapisan padat es air dan metana hidrat. Mungkin ada lapisan cair di antara masing-masing lapisan. Namun, meskipun sifatnya dingin dan berbatu, satelit berada dalam fase aktif dan proses tektonik diamati di sana. Ini difasilitasi oleh kekuatan pasang surut yang disebabkan oleh gravitasi raksasa Saturnus.
Kemungkinan masa depan Titan
Dilihat oleh data penelitian yang dilakukan dalam dekade terakhir, umat manusia berhadapan dengan objek unik dari tata surya. Ternyata Titan adalah satu-satunya benda langit, selain Bumi, yang dicirikan oleh ketiga jenis aktivitas. Di satelit Saturnus ada jejak aktivitas geologis yang konstan, yang merupakan konfirmasi aktivitas tektonik langsungnya.
Sifat permukaan Titan juga sangat menarik. Struktur, komposisi, dan reliefnya mendukung fakta bahwa permukaan satelit Saturnus bergerak konstan. Di sini, seperti di Bumi, di bawah pengaruh angin dan curah hujan, erosi tanah diamati, pelapukan batuan dan sedimentasi terjadi.
Komposisi atmosfer satelit dan proses sirkulasi yang terjadi di dalamnya membentuk iklim di Titan. Semua tanda-tanda ini mendukung fakta bahwa kehidupan dapat ada di Titan dalam kondisi tertentu. Secara alami, itu akan menjadi bentuk kehidupan yang berbeda dari organisme di bumi, tetapi keberadaannya akan menjadi penemuan kolosal bagi umat manusia.
