Спутник титан

[править] Исследования и колонизация

Титан открыл 25 марта 1655 года нидерландский учёный Христиан Гюйгенс.

В 1944 году Джерардом Койпером на основании спектральных измерений было определено наличие у Титана атмосферы.

В 1979 году спутник изучал американский КА «Пионер-11», а в ноябре 1980 года — другой американский КА «Вояджер-1».

В 1990-е годы спутник исследовался при помощи телескоп «Хаббл».

С 26 октября 2004 года спутник изучал КА «Кассини — Гюйгенс»; с 22 июля 2006 года по 28 мая 2008 года КА «Кассини» произвёл 21 пролёт около спутника (минимальное расстояние — 950 км), среди полученных открытий — метановые озёра.

14 января 2005 года на поверхность Титана приземлился зонд «Гюйгенс»; были получены новые данные об атмосфере спутника и получена панорама поверхности, но которой видны следы действия жидкости (округлые глыбы, напоминающее гальку и т. д.).

На 2020-е годы планируется миссия Titan Saturn System Mission.

Огромные запасы углеводородов и некоторые другие факторы позволяют предположить колонизацию Титана в будущем. Например, по оценке Европейского космического агентства, на поверхности спутника Сатурна в сотни раз больше жидких углеводородов, чем нефти и природного газа на планете Земля. Вода и метан на Титане может использоваться в качестве ракетного топлива и применяться для обеспечения жизнедеятельности колонии. Азот, метан и аммиак могут использоваться в качестве источника удобрений для выращивания продуктов питания в колониях на Титане. Воду можно применять для питья и генерирования кислорода. В свете конечности запасов нефти на Земле и неизбежности поисков другого источника энергии, спутник Сатурна может стать основной целью будущей мировой экономики. В случае прорыва в термоядерной энергетике, понадобятся две вещи, которых мало на Земле: гелий-3 и дейтерий. Сатурн имеет относительно высокие объёмы этих ресурсов, а его крупнейший может послужить промежуточным пунктом для начала добычи и дальнейшей транспортировки гелия-3 и дейтерия с Сатурна. Сила гравитации на Титане составляет 1/7 (14%) от земной, что может существенно поспособствовать при колонизации, за счёт увеличения количества и массы носимого оборудования в 7 раз. Атмосферное давление на поверхности Титана составляет 1,45 атмосферы, что устраняет необходимость в создании дорогостоящих и громоздких скафандров, астронавты на Титане будут более комфортно себя чувствовать, чем на Марсе.

Американский физик Роберт Бассард подсчитал, что миссия на Титан в составе 400 человек, направленная для создания там колонии с 24000 тонн полезного груза на борту (включая все необходимые жилые модули и ресурсы, нужные для обеспечения жизнедеятельности, при условии их запуска с применением технологии квантовой электродинамики), и снабжение этой колонии средствами передвижения и топливом для них ежегодно будет обходиться примерно в $ 16,21 миллиардов. Роберт Бассард также отмечает, что для колонизации Титана понадобятся более мощные реактивные двигатели, способные достичь спутник в течение нескольких недель или месяцев, а не 7 лет, как сейчас.

Открытие Титана и присвоение имени

Титан был обнаружен голландским ученым Кристианом Гюйгенсом 25 марта 1655 года и был первой луной, найденной с помощью телескопа после четырех галилеевых спутников Юпитера. Гюйгенс называл его просто Луной Сатурна. Однако, в соответствии с обычаем того времени, он не объявил о своем открытии. Вместо этого он замаскировал новость в виде анаграммы. При этом используя стих поэта Овидия «Admovere Oculis Distantia Sidera Nostris». Он вытравил их вокруг края объектива телескопа, который использовал Гюйгенс. Декодированная и переведенная, анаграмма гласит: «Луна вращается вокруг Сатурна каждые 16 дней и 4 часа». Это значение очень близко к современной оценке орбитального периода Титана.

Ученый Джон Гершель предложил дать луне имя «Титан» в своей публикации 1847 года «Результаты астрономических наблюдений, сделанных на мысе Доброй Надежды». В греческой мифологии титаны были братьями и сестрами Кроноса, греческим эквивалентом римского бога Сатурна. В той же публикации Гершель назвал шесть других спутников Сатурна.

Поверхность и строение Япета

Япет довольно крупный – его средний диаметр составляет 1468 км, то есть 11.5% земного. После Титана и Реи он на третьем месте по величине среди всех спутников Сатурна.

Средняя плотность составляет всего 1.088 г/см3, и это говорит от том, что Япет в основном состоит из льда – в нём всего 20% горных пород.

На поверхности Япета много кратеров разных размеров. Самый большой называется Тургис, он имеет глубину 15 км, а в длину тянется на 580 км.

Стена Япета

Одна из самых заметных деталей на поверхности этого спутника Сатурна – горная цепь, которая тянется по всему экватору и опоясывает его полностью. Эта цепь называется «стена Япета», и это одна из загадок Солнечной системы.

Высота горной цепи достигает 13 км, а ширина – 20 км. Общая её протяжённость составляет 1300 км.

Стена Япета — гигантская горная цепь. опоясывающая спутник по экватору.

Происхождение Стены Япета пока остаётся загадкой. Одна из теорий основана на том, что раньше Япет вращался гораздо быстрее, и был уплощен на полюсах. С замедлением вращения он как бы распрямился, а по экватору произошло выпячивание породы.

По другой теории Япет в прошлом мог иметь поблизости собственный ледяной спутник небольшого размера, который был разорван гравитацией. Образовавшийся материал собрался в кольца Япета в плоскости экватора. Постепенно весь лед из собственного кольца выпал на поверхность, образовав горный хребет.

Пока ни одна из теорий не подтверждена достаточно убедительно, поэтому требуются дальнейшие исследования.

Двуликий Япет

Разная окраска полушарий делает Япет уникальным в Солнечной системе. Хотя такой эффект есть и у некоторых других спутников Сатурна, но у них он гораздо слабее. У Япета же разность альбедо достигает 10-кратной величины – у светлого полушария 0.5, а у тёмного – 0.05.

Учёные долгое время, порядка 3 веков, не могли понять, почему Япет такой светлый с одной стороны, и такой тёмный с другой. При этом светлая область немного больше и занимает 60% всей поверхности. Границы между ними размытые и рваные, то есть нет никакого ровного перехода. К тому же, на светлом полушарии встречаются небольшие тёмные участки, а на тёмном – светлые.

Тёмные и светлые области Япета не имеют резкой границы.

Отчего этот спутник Сатурна приобрёл такую странную окраску, благодаря которой получил прозвище «Двуликий Япет»? Теорий было много, но сейчас самой реалистичной и детально проработанной считается одна. Давайте разберёмся.

Япет движется по очень удалённой от Сатурна орбите, причём повернут к планете всегда одной стороной. Это значит, что в этом полёте у него всегда впереди одно полушарие, а позади – другое. Они называются ведущим и ведомым. То есть Япет всегда «летит вперёд» одной стороной. И вот эта сторона у него тёмная, а противоположная – светлая.

Оказывается, тёмное полушарие просто покрыто слоём пыли толщиной около 10 см. Эта пыль на орбите Япета берётся от других спутников Сатурна, и он в полёте собирает её своим ведущим полушарием, в то время как другое остаётся «чистым». Но дальше в игру включаются и другие процессы.

Дело в том, что тёмная сторона Япета нагревается под солнечным светом сильнее, чем светлая. Этому благоприятствует большое удаление спутника от планеты, благодаря чему он делает оборот по орбите целых 79 суток, и каждое полушарие освещается довольно долго. Поэтому лёд на тёмной стороне начинает испаряться и молекулы воды перемещаются на светлую сторону, где и оседают. Поэтому на светлой стороне постоянно образуется свежий белый лёд.

Возникает интересная ситуация – тёмная поверхность Япета собирает пыль, одновременно испаряя свой лёд, и от этого становится еще темнее. На светлой же постоянно оседает свежий лёд, и она становится светлее. Всё это происходит благодаря стечению обстоятельств – большому удалению от планеты, медленному движению по орбите, отсутствию вращения и большому размеру. Размер влияет просто – испарившиеся молекулы воды не улетают в космос, а оседают на поверхность под действием гравитации на удалении в сотни километров от того места, где испарились.

Интересные факты

В ближайшие годы главная задача — подробное изучение Титана. С этой целью NASA планирует отправить новый зонд с подлодкой, специально сконструированной для того, чтобы выдерживать сложные условия метановых морей спутника. В лаборатории даже были воссозданы условия этих водоемов для тестирования исследовательского оборудования.

В пользу будущего заселения Титана людьми указывают 3 основных факта:

  1. Геологическая активность.
  2. Движение и изменение атмосферы.
  3. Выветривание пород и отложение осадков.

Но пока идея освоения другой планеты относится к области фантастики. Наиболее вероятное развитие событий — это нахождение органической формы жизни в подземных океанах спутника Сатурна и подробное ее изучение.

5 интересных фактов о Титане, которые вы раньше не знали:

  1. Сейчас на поверхности спутника Сатурна находится беспилотный зонд «Гюйгенс», предположительно в области северных дюн. В 2005 г. он послал на Землю запись шума ветра.
  2. Самые высокие горы здесь не более 600 м.
  3. Если смотреть на небо с поверхности, оно будет оранжевого цвета.
  4. Атмосфера Титана в 4 раза толще земной.
  5. Ускорение свободного падения здесь — 1867 км/с. Зонду понадобилось 2,5 часа, чтобы спуститься на поверхность.

Несмотря на такие сложные условия, ученые полагают, что создание колонии на Титане более осуществимо, чем на Луне или Марсе.

Волшебный остров — объяснение для детей

Вблизи южного полюса сосредоточено множество метановых озер. В 2014 году была найдена временное образование – «Волшебный остров». Скорее всего, что это пузырьки азота, образовавшиеся в океанах Титана, которые на некоторое время появляются на поверхности и создают островок. В последствие, они рассеиваются.

Это второй мир с наличием поверхностной жидкости (метановые и этановые озера и моря). Более того, там наблюдаются реки и даже дождевая активность. Это настоящий гидрологический цикл, похож на земной.

Огромная поверхностная площадь покрыта песчаными углеводородными дюнами. Они напоминают намибийскую пустыню в Африке. Метан существует в жидком состоянии, поэтому при испарении создает облака, вызывающие метановые дожди. Над поверхностью парят облака метанового льда и цианистого газа.

Из-за удаленности Титан не особо освещен, поэтому климат зависит от изменения количества, сопровождающего сезоны. Изучение Титана поможет лучше разобраться в структуре далеких планет.

Фотографии

Два обзора крупнейшего спутника Сатурна Титана показывают поверхностные особенности далекого мира (21 марта 2017 года). Кассини пришлось захватить несколько инструментов, чтобы пробраться сквозь водородную дымку. Среди них был радар, а также визуальный и ИК-картографический спектрометр. Камеры также располагали несколькими спектральными фильтрами, проявляющими чувствительность к конкретным длинам волн ИК-света. Эти спектральные зазоры позволили рассмотреть практически весь поверхностный покров. Кроме того, удалось установить стабильный обзор за постоянно меняющейся лунной атмосферой и отслеживать перемещение облаков. В высоких северных широтах (справа) можно отыскать масштабную облачную полосу. При обзоре аппарат отдалялся на 986000 км, где масштаб составлял 6 км на пиксель. Естественный вид слева создали при использовании красного, зеленого и синего фильтров. Вид справа – результат замены ИК-изображения (центр – 938 нанометров) на канал красного цвета. Программа Кассини выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в Лаборатории реактивного движения. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).

Аппарат Кассини приблизился на удаленность 2 млн. км 29 мая 2017 года, чтобы запечатлеть ночную сторону Титана на фото. В этом обзоре удалось подчеркнуть расширенную атмосферную туманность луны. За все время наблюдения аппарат сумел зафиксировать спутник с различных углов и получить полноценный обзор атмосферы. Высотный туманный слой отображен синим, а главная дымка – оранжевая. Отличие в окрасе может базироваться на размерах частиц. Голубая, скорее всего, представлена мелкими элементами. Для съемки использовали узкоугольную камеру с красным, зеленым и синим фильтрами. Масштабность – 9 км на пиксель. Программа Кассини выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).

При последнем проходе в систему Сатурна, выполненном 13 сентября 2017 года, аппарату Кассини удалось запечатлеть Титан. Интерес к спутнику возник еще с полетом миссии Вояджер в 1980-х гг. от ЕКА. Для обзора использовали узкоугольную камеру на удаленности в 774000 км и при масштабе в 5 км на пиксель. Цветное изображение (рисунок А) выполнено из снимков, запечатленных на красный, зеленый и синий спектральные фильтры. Этот вид напоминает тот, что предстал перед Вояжером – золотой шар с плотным атмосферным слоем. Улучшенный вид (рисунок В) прибавляет детали, зафиксированные спектральным фильтром, способным пробираться сквозь дымку. Программа Кассини выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).

В этом обзоре, выполненном 28 апреля 2006 года, крупнейший спутник в системе Сатурн Титан показывается из-под кольцевой системы. Титан охватывает 5150 км в диаметре и расположен немного ниже линии колец. Можно заметить темную щель (в ширину – 325 км) и узкое кольцо F. Для наблюдения использовали узкоугольную камеру с красным, зеленым и синим спектральными фильтрами. Отдаленность от объекта – 1.1 млн. км.

Поверхность Титана удалось наблюдать детально на фото при посадке зонда Гюйгенс. Но все же большую часть площади отобразил аппарат Кассини. Титан все еще остается интересной загадкой. В этом обзоре показана новая территория, которая не отмечалась в предыдущих наблюдениях. Это составное изображение из 4 практически одинаковых широкоугольных снимков.

Спутники Сатурна
Спутники-пастухи S/2009 S1 · Пан · Дафнис · Атлас · Прометей · Пандора · Эпиметей · Янус · Эгеон
Внутренние спутники Мимас · Энцелад · Тефия · Диона · Телесто · Калипсо · Елена · Полидевк
Алькиониды Мефона · Анфа · Паллена
Внешние Рея · Титан · Гиперион · Япет
Нерегулярные Эскимосская группа: Кивиок · Иджирак · Палиак · Сиарнак · Таркек

Норвежская группа: Феба · Скади · S/2007 S2 · Сколл · S/2004 S13 · Грейп · Гирроккин · Мундильфари · Ярнсакса · S/2006 S1 · S/2004 S17 · Нарви · Бергельмир · Эгир · Суттунг · S/2004 S12 · Бестла · Фарбаути · Хати · S/2004 S7 · Трюм · S/2007 S3 · S/2006 S3 · Сурт · Кари · Фенрир · Имир · Логи · Форньот

Галльская группа: Альбиорикс · Бефинд · Эррипо · Тарвос

Спутники Солнечной системы

Атмосфера Титана

Создание обители для жизни на Титане находится под большим вопросом. Здесь нет кислорода, воздух почти на 99% состоит из азота. Доля метана — 1,6%. Также есть остаточные следы таких веществ, как:

  • аргон;
  • пропан;
  • углекислый газ;
  • гелий;
  • циан.

В Солнечной системе только Земля и Титан имеют преимущественно азотную атмосферу. На спутнике происходят своеобразные смены погоды. Зарегистрирован факт циркуляции облаков и циклонов. Над поверхностью часто возникают грозы с молниями. Температура почти всегда составляет 180ºC. Разница между полюсом и экватором — всего 3ºC.

Титан не обладает магнитным полем. Из-за чего солнечные ветры в большей степени воздействуют на поверхность.

Описание и карта поверхности спутника

Карта поверхности Титана, с отмеченными на ней озерами. Credit: spacegid.com.

После получения более четких снимков с аппарата «Кассини» ученые смогли понять строение Титана. Геология предположительно молодая, нет сильных изломов, супер вулканов или глубоких расщелин.

Структура Титана:

  • атмосфера;
  • поверхность;
  • ледяная верхняя оболочка;
  • глобальный подповерхностный слой океана;
  • оболочка льда под высоким давлением;
  • гидросиликатное ядро радиусом около 2000 км.

Кассини-Гюйгенс — автоматическая межпланетная станция (АМС) для исследования планеты Сатурн, его колец и спутников. Credit: enciklopediya-tehniki.ru.

На спутнике четко выделяются материки, моря и реки. Строение водоемов сходны с тем, что мы видим на Земле. Реки имеют дельту, исток, извилистые русла. Водоемы занимают 30% всего объема спутника. Моря состоят из жидкого метана, этана и пропана. Предполагается, что существуют и подземные источники с жидкой водой.

Рельеф в основном представлен равнинами и долинами. В области экватора замечена большая гряда дюн.

При наблюдении на некоторых участках видна тектоническая активность. Процессы вызваны гигантской гравитацией Сатурна.

Метановые озера

Предположение о наличии на поверхности Титана метана в жидком состоянии подтвердилось в 2009 г., когда были получены инфракрасные снимки с зонда «Кассини». На спутнике несколько сотен таких резервуаров. Самое крупное скопление находится вблизи Северного полюса. Наибольшие из них:

  • море Кракена — имеет длину 1000 км;
  • море Лигеи площадью 100 тыс. км².

Ученые предположили, что скопление метановых озер на Северном, а не на Южном полюсе, связано с сезонными изменениями. Год на Титане длится 7,5 года, возможно, пока одна область находится в удалении от Солнца, водоемы пересыхают, а потом опять возобновляются.


Метановые озера на поверхности Титана. Credit: poisknews.ru.

Интересные факты

В ближайшие годы главная задача — подробное изучение Титана. С этой целью NASA планирует отправить новый зонд с подлодкой, специально сконструированной для того, чтобы выдерживать сложные условия метановых морей спутника. В лаборатории даже были воссозданы условия этих водоемов для тестирования исследовательского оборудования.

В пользу будущего заселения Титана людьми указывают 3 основных факта:

  1. Геологическая активность.
  2. Движение и изменение атмосферы.
  3. Выветривание пород и отложение осадков.

Но пока идея освоения другой планеты относится к области фантастики. Наиболее вероятное развитие событий — это нахождение органической формы жизни в подземных океанах спутника Сатурна и подробное ее изучение.

5 интересных фактов о Титане, которые вы раньше не знали:

  1. Сейчас на поверхности спутника Сатурна находится беспилотный зонд «Гюйгенс», предположительно в области северных дюн. В 2005 г. он послал на Землю запись шума ветра.
  2. Самые высокие горы здесь не более 600 м.
  3. Если смотреть на небо с поверхности, оно будет оранжевого цвета.
  4. Атмосфера Титана в 4 раза толще земной.
  5. Ускорение свободного падения здесь — 1867 км/с. Зонду понадобилось 2,5 часа, чтобы спуститься на поверхность.

Несмотря на такие сложные условия, ученые полагают, что создание колонии на Титане более осуществимо, чем на Луне или Марсе.

Представление крупнейшего спутника Сатурна

Титан сегодня беспокоит и занимает умы астрономического сообщества, хотя совсем недавно на это небесное тело, как и на другие подобные объекты Солнечной системы, мы взирали без особого энтузиазма. Только благодаря полетам межпланетных космических зондов обнаружилось, что на данном небесном теле существует жидкая материя. Оказывается, недалеко от нас существует мир с морями и океанами, с твердой поверхностью, окутанной плотной атмосферой, очень напоминающей по строению земную воздушную оболочку. Размеры спутника Сатурна тоже впечатляют. Его диаметр составляет 5152 км, на 273 км. больше чем у Меркурия – первой планеты Солнечной системы.

Масса Титана  — 1,3452·10²³ кг. По этому показателю он уступает Меркурию, как и по плотности. Далекое небесное тело имеет низкую плотность — всего 1,8798 г/см³. Эти данные говорят в пользу того, что строение спутника Сатурна существенно отличается от строения планет земной группы, которые на порядок массивнее и тяжелее. В системе Сатурна – это самое крупное небесное тело, масса которого составляет 95% массы остальных 61 известных лун газового гиганта.

Титан и другие спутники Сатурна

Удачно и расположение крупнейшей Титана. Он бежит по орбите радиусом 1 221 870 км со скоростью 5,57 км/с и пребывает вне колец Сатурна. Орбита у этого небесного тела имеет практически круговую форму и находится в одной плоскости с экватором Сатурна. Период обращения Титана вокруг материнской планеты составляет почти 16 суток. Причем в этом аспекте Титан идентичен с нашей Луной, совершающей вращение вокруг собственной оси синхронно со своим хозяином. Спутник всегда повернут к материнской планете одной стороной. Орбитальные характеристики крупнейшей луны Сатурна обеспечивают на ней смену времен года, однако ввиду значительной удаленности этой системы от Солнца, времена года на Титане достаточно продолжительны. Последний летний сезон на Титане закончился в 2009 году.

Сезоны на Титане

Впервые фото поверхности спутника Сатурна удалось получить с помощью зонда «Гюйгенс», благополучно опустившегося на поверхность этого небесного объекта 14 января 2005 года. Уже беглый взгляд на снимки давал все основания считать, что перед землянами открывается новый загадочный мир, живущий своей космической жизнью. Это не Луна, безжизненная и пустынная. Это мир вулканов и метановых озер. Допускается, что под поверхностью находится обширный океан, возможно состоящий из жидкого аммиака или из воды.

Посадка «Гюйгенса»

Чем же для землян так интересен Титан?

После того, как человек десятки лет безуспешно пытался найти в пределах нашей Солнечной системы мир, который хотя бы издали напоминал нашу Землю, информация о Титане вселила в научное сообщество надежду. Вплотную данным небесным телом ученые стали интересоваться, начиная с 2005 года, когда на поверхность одного из крупнейших спутников Солнечной системы совершил посадку автоматический зонд «Гюйгенс». В течение последующих 72 минут бортовая фото и видеокамера космического аппарата передавала на Землю фото поверхности этого объекта и другие видеоматериалы об этом далеком мире. Даже за столь ограниченное время, отведенное для инструментальных исследований далекого спутника, ученые сумели получить исчерпывающий объем информации.

«Кассини» на орбите Сатурна

Результаты, которые ученые получили с работающей станции «Кассини» и с борта зонда «Гюйгенс», оказались бесценными. Несмотря на то, что далекий спутник предстал перед взором землян огромным безмолвным царством льда, последующее детальное изучение поверхности объекта изменило представление о Титане. На снимках, полученных с помощью зонда «Гюйгенс», удалось разобрать в мельчайших деталях поверхность спутника Сатурна, которая в основном состояла из твердого водяного льда и осадочных наслоений органической природы. Оказалось, что плотная и непроницаемая атмосфера далекого спутника обладает практически таким же составом, как и земная воздушно-газовая оболочка.

Снимки Титана

В дальнейшем Титан подкинул ученым еще один серьезный бонус. Впервые в истории освоения и изучения внеземного пространства за пределами Земли была найдена жидкая материя одной и той же природы, что была на планете Земля в ранние годы ее существования. Рельеф небесного тела дополняют огромный океан, многочисленные озера и моря. Все это дает повод считать, что мы имеем дело с небесным телом, которое могло бы быть еще одним оазисом жизни в нашей Солнечной системе. Исследования состава атмосферы и жидкой среды спутника Сатурна выявили присутствие необходимых для жизни организмов полезных веществ. Допускается, что при соблюдении определенных условий в процессе изучения этого небесного тела, могут быть обнаружены живые организмы на Титане.

Спутник Сатурна, Титан

Титан

Несмотря на то, что Титан, один из спутников Сатурна, находится во внешней границе Солнечной системы, этот мир является одним из наиболее интересных мест для человечества и, возможно, одним из кандидатов на будущую колонизацию.

Конечно же, для дыхания здесь потребуется использование специального оборудования (атмосфера непригодна для нас), однако необходимости в использовании специальных скафандров с регулируемым давлением здесь нет. Однако носить специальную защитную одежду, конечно, все же придется, так как здесь очень низкая температура, нередко опускающаяся до -179 градусов Цельсия. Сила гравитации на этом спутнике чуть ниже уровня гравитации на Луне, а значит ходить по поверхности будет относительно легко.

Придется, правда, серьезно подумать над тем, как выращивать урожай, и озаботиться вопросами искусственного освещения, так как солнечного света на Титан попадает всего от 1/300 до 1/1000 от земного уровня. Во всем виноваты плотные облака, которые, тем не менее, защищают спутник от чрезмерных уровней излучения.

На Титане нет воды, но есть целые океаны из жидкого метана. В связи с этим, некоторые ученые продолжают спорить над тем, могла бы ли в таких условиях образоваться жизнь. Как бы там ни было, на Титане есть что исследовать. Здесь имеется бесчисленное количество метановых рек и озер, большие горы. Кроме того, здесь должны быть просто потрясающие виды. Ввиду относительной близости Титана к Сатурну, планета на небе спутника (в зависимости от облачности) занимает до одной трети небосклона.

22 интересных факта о планете Сатурн

Планета Сатурн невооруженным глазом. Credit: NASA Solar System Exploration.

Сатурн находится на большом расстоянии от Земли, поэтому не столь хорошо изучен, как ближайшие к Земле космические тела. Тем не менее о нем добыто достаточно удивительных сведений, заставляющих астрофизиков искать новые концепции для объяснения физических явлений в космосе. Наиболее интересны следующие факты:

  1. Сатурн виден невооруженным глазом. Это одна из 5 планет, которая видима с Земли без использования техники.
  2. Водород — основной элемент планеты. Атмосфера газового гиганта на 96% состоит из водорода и на 3% из гелия. Оставшаяся часть приходится на примеси метана, этана и аммиака. По мере приближения к ядру водород меняет агрегатное состояние от газообразного до твердого.
  3. Сатурн имеет собственный источник тепла. Сатурн отдает космосу вдвое больше энергии, чем принимает извне, что указывает на наличие собственного источника. Явление избыточной светимости не характерно для планет земной группы.
  4. У Сатурна самые обширные кольца в Солнечной системе. Это совокупность концентрических образований, вращающихся в экваториальной плоскости. Подобное явление присуще всем газовым гигантам Солнечной системы, но Сатурн обладает самыми впечатляющими кольцами.
  5. Кольца иногда пропадают. Периодически земной наблюдатель видит их со стороны ребер, что создает эффект исчезновения.
  6. Планета имеет 62 спутника с подтвержденными орбитами. Общее количество обнаруженных «лун» приближается к 150.
  7. Существуют регулярные и нерегулярные спутники. К первой группе относят объекты, орбиты которых находятся в непосредственной близости от Сатурна. Они движутся в том же направлении, в котором вращается планета. Характеристики нерегулярных спутников не соответствуют общим правилам. Они могут иметь сильно вытянутые орбиты, ретроградное движение, существенно отклоняться от экваториальной плоскости.
  8. На спутнике Энцелад может существовать жизнь. Под ледяной коркой космического тела скрываются соленые воды океана, в глубинах которого зафиксирована геотермальная активность. Похожие условия наблюдаются в океанических водах Земли, они служат катализатором развития многообразных морских экосистем.
  9. Титан — самый крупный и загадочный спутник. На его поверхности подтверждено существование воды. Он обладает собственной плотной атмосферой. Ему присуще множество атмосферных и геологических феноменов.
  10. Это самая плоская планета. Полярный диаметр составляет около 90% экваториального, что связано с высокой скоростью осевого вращения и низкой плотностью космического тела.
  11. Оборот вокруг Солнца составляет всего 29,4 земных лет.
  12. Для Сатурна характерны различные скорости вращения видимых объектов атмосферы в отдельных зонах планеты в зависимости от широты: период вращения изменяется от 10 часов 14 минут до 10 часов 34 минут. Период вращения вокруг собственной оси равен 10 часам 34 минутам.
  13. При смене времен года планета меняет цвет. Газовый гигант претерпевает смену времен года из-за наклона экваториальной плоскости к орбите. Полушарие, в котором царит зима, приобретает голубоватый оттенок. По мнению астрофизиков, это следствия взаимодействия солнечного ультрафиолета и атмосферного метана. При этом отсутствуют сезонные колебания температур. На облаках верхнего уровня всегда -178°C.
  14. Обладает наименьшей плотностью из всех объектов Солнечной системы.
  15. Гексагон — атмосферный феномен и главная достопримечательность. Геометрически правильный шестиугольник расположен на северном полюсе. Явление не имеет строго научного объяснения. Предполагается, что это некий вихрь.
  16. Сатурн — самая ветреная планета. Здесь постоянно дуют сильные ветра, скорость которых порой достигает 1800 км/ч.
  17. На планете шумно. Звуки порождаются непрерывно дующими ветрами и вихрями.
  18. Большой белый шторм — регулярное атмосферное явление, которое появляется с периодичностью 29,5 лет. Для земного наблюдателя он видится обширным белым пятном протяженностью до нескольких тысяч километров.
  19. Полярные сияния регулярно наблюдаются на северном полюсе. Они яркие и продолжительные.
  20. Для исследования планеты было совершено 4 миссии. История изучения Сатурна насчитывает 4 посещения космических кораблей с 1979 г. с целью фотосъемки и анализа атмосферы.
  21. Следующая миссия запланирована на 2020 г. Предполагается глобальное исследование самой планеты, а также спутников: Титана и Энцелада.
  22. В честь Сатурна назван день недели — суббота.


Гексагон Сатурна — явление, не имеющее строго научного объяснения. Credit: pages.uoregon.edu.

Атмосфера и температура

Основным веществом, находящимся в верхнем слое планеты, является водород – его доля составляет 96,3%, на гелий приходится 3,25%, а остальные вещества занимают лишь 0,45% от общего объема. Ученые установили, что среди последних имеются фосфин, этан, ацетилен, аммиак, метан и пропан.

Над поверхностью находится слой облаков, разделенный на верхний и нижний уровни. Первый заполнен аммиачными кристаллами, а ближе к поверхности располагается смесь воды и гидросульфида аммония. На облака воздействуют ультрафиолетовые лучи, которые запускают процесс метанового фотолиза. Его результатом является начало химических реакций углеводорода.

Атмосфера состоит из линий, которые становятся шире ближе к экватору. Также ее можно разделить на два слоя. В верхнем давление меняется от 0,5 до 2 бар, а температура от -173 до -113 градусов Цельсия. В нижнем эти параметры варьируются в диапазонах 10-20 бар и от -3 до 57 градусов Цельсия соответственно. Между слоями находится прослойка, состоящая из ледяных облаков. Там происходит плавное изменение температур и давления.

Атмосфера Сатурна

Иногда в атмосфере Сатурна образуются овальные пятна, которые по цвету белее, чем остальные облака. Из-за этого они легко различимы на поверхности. Ученые пока не смогли объяснить их природу, но наблюдения показывают, что образование пятен имеет закономерность. Например, когда на северном полушарии газового гиганта начинается летнее солнцестояние, в этой области планеты появляется Большое Белое Пятно. Есть версия, что образование белых участков связано с электростатическим возмущением.

По поверхности гиганта гуляют ветра, причем их скорость может достигать 500 м/с. Это второй показатель в Солнечной системе после Нептуна. На севере планеты возникают потоки, имеющие волновую структуру, а на южном – струйную.

Интересный факт: на Сатурне периодически появляются бури, размер которых может превосходить габариты Земли.

Одним из крупнейших вихрей, зарегистрированных телескопом Хаббл, стал поток ветра шестиугольной формы, движущийся по южному полушарию. Его радиус составлял 6 900 км, а на полный оборот уходило 10 ч 39 мин.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий