Игра-онлайн

среда, 1 февраля 2012 г.

ТИТАН - СПУТНИК МОРЕЙ И ОКЕАНОВ


Название спутника: Титан;
Диаметр: 5152 км;
Площадь пов-ти: 83 000 000  км²;
Объем: 715,66×108 км³ ;
Масса: 1,35×1023 кг ;
Плотность: 1880  кг/ м³;
Период вращения: 15,95 суток;
Период обращения: 15,95 суток;
Расстояние от Сатурна: 1 161 600 км;
Орбитальная скорость: 5,57  км/ с;
Длина по экватору: 16 177 км;
Наклон орбиты: 0,35°;
Ускор. свободного падения: 1,35 м/с²;
Спутник: Сатурна





      Титан - самый крупный спутник Сатурна, а также второй по величине спутник Солнечной системе. Долгое время считалось, что Титан - самая большая луна Солнечной системы. С момента современных исследований ученые обратили внимание на размер спутника Юпитера Ганимед, у которого радиус (2634 км) на 58 км больше чем у Титана (2576 км). Спутник Сатурна не только крупнее остальных лун, но и даже некоторых планет. Например радиус первой планеты от Солнца Меркурий составляет 2440 км, что на 136 км меньше радиуса Титана, а последняя планета Солнечной системы - Плутон, по объему в 10 меньше спутника. Размер Титана среди планет близок к Марсу (радиус 3390 км), а ихние объемы находятся в соотношении 1:2,28 (в пользу Марса). Кроме того Титан - самое плотное тело среди всех спутников Сатурна. А масса крупнейшей луны больше других спутников Сатурна вместе взятых. На долю Титана приходится более 95 % массы всех спутников Сатурна. Это немного похоже на соотношение массы Солнца и всех остальных тел в Солнечной системы. Где на массу звезды приходится  более 99 % массы всей Солнечной системы. Плотность и масса Титана 1880  кг/м³ и 1,35×1023 кг  схожа со спутниками Юпитера — Ганимедом (1936  кг/м³, 1,48×1023 кг) и Каллисто (1834  кг/м³, 1,08×1023кг ).
       Титан - двадцать второй спутник Сатурна. Его орбита расположена дальше чем Диона, Тефия и Энцелад, однако почти в три раза ближе чем орбита Япета. Титан находится вне колец Сатурна на расстоянии 1 221 900 км от центра планеты и не ближе чем 1 161 600 км от внешних слоев атмосферы Сатурна. Полный оборот спутник совершает почти за 16 земных суток, а точнее за 15 дней 22 часа и 41 минуту со средней скоростью 5,57 км/с. Это в 5,5 раз быстрее вращения Луны вокруг Земли. Как Луна и многие другие спутники планет в Солнечной системе, Титан имеет синхронное вращение относительно планеты, ставшее результатом действия приливных сил. Это означает, что периоды вращения вокруг своей оси и обращения вокруг Сатурна совпадают, и спутник повёрнут к планете всегда одной и той же стороной. На Титане, как и на Земле, присутствует смена времен года, поскольку ось вращения Сатурна наклонена относительно его экватора на 26,73°. Тем не менее планета настолько отдалена от Солнца (1,43 млрд км), что такие климатические сезоны длятся по 7,5 лет каждый. Т.е Зима, Весна, Лето и Осень  на Сатурне и его спутниках, в том числе и Титане, чередуются каждые 30 лет - именно столько времени необходимо Сатурианской системе чтобы полностью обернуться вокруг Солнца.
       Титан, как и все остальные крупные спутники Солнечной системы, был открыт еще в эпоху Средневековья. Хотя оптика и телескопы того времени сильно уступали современным, все же 25 марта 1655 года астроному Христиану Гюйгенсу удалось заметить рядом с Сатурном яркое тело, которое, как он установил, каждые 16 дней появляется в одной и том же месте диска Сатурна и следовательно оборачивается вокруг планеты. После четырёх таких оборотов, в июне 1655 года, когда кольца Сатурна имели низкий наклон относительно Земли и не мешали наблюдению, Гюйгенс окончательно удостоверился, что обнаружил спутник Сатурна. С момента изобретения телескопа это был второй случай открытия спутника, через 45 лет после обнаружения Галилеем четырёх крупнейших лун Юпитера. Почти два века спутник не имел конкретного названия. Настоящее имя Титану было предложено Джоном Гершелем - английским астрономом и физиком в 1847 году, в честь родного брата Кроноса - Титана.

 Размер Титана (слева внизу) в сравнении с Луной (слева вверху) и Землей (справа). 
Титан в 15 раз меньше Земли и в 3,3 раз больше Луны


Атмосфера и климат 
    Титан - единственный спутник Солнечной системы имеющий довольно плотную и толстую атмосферу. Она заканчивается на высоте  около 400 км от поверхности спутника, что в 4,7 раз выше чем атмосфера Земли (за условную границу между воздушной оболочкой Земли и космосом принимают Линию Кармана на высоте 85 км от Земной поверхности). Атмосфера Титана имеет среднюю массу 4,8×1020 кг, что почти в 100 раз тяжелее Земного воздуха (5,2×1018 кг). Тем не менее из-за слабой гравитации, ускорение свободного падения на спутнике составляет всего 1,35 м/с² - 7,3 раза слабее чем Земное притяжение, и поэтому, по мере, спуска давления у поверхности Титана поднимается лишь до 146,7 кПа (всего в 1,5 раза больше земной атмосферы ). Атмосфера Титана во многом схожа с Земной. Ее нижние слои также подразделяется на тропосферу и стратосферу. В тропосфере температура с высотой падает,  с —179 °C на поверхности и  до —203 °C на высоте 35 км (на Земле тропосфера заканчивается на высоте 10-12 км). До высоты 50 км простирается обширная тропопауза, где температура остается практически постоянной. А затем температура начинает расти минуя стратосферу и мезосферу – примерно 150 км от поверхности. В ионосфере на высоте 400-500 км температура поднимается до максимальной отметки - примерно —120-130 °C.
     Воздушна оболочка Титана состоит почти целиком на 98,4 % из азота, остальные 1,6 % - это метан и аргон, которые преобладают в основном в верхних слоя атмосферы. В этом тоже спутник похож на  нашу планету, поскольку Титан и Земля - единственные тела Солнечной системы, атмосферы которых в большинстве состоят из азота (на поверхности Земли концентрация азота составляет 78,1 %). Титан не обладает существенным магнитным полем, поэтому верхние слои воздушной оболочки сильно подвержены солнечному ветру и космическому излучению. В верхних слоях атмосферы, под воздействием ультрафиолетового солнечного излучения метан и азот образуют сложные углеводородные соединения. Некоторые из них содержат не менее 7 атомов углерода. Если спустится к поверхности Титана и посмотреть вверх, то небо будет оранжевого цвета, поскольку плотные слои атмосферы довольно неохотно выпускают из себя солнечные лучи. Так же такую окраска воздуха  могут образовывать органические соединения, включающие в себя атомы азота в верхних слоя атмосферы.

 Сравнение Земной атмосферы и атмосферы Титана. Воздух обоих тел в основном 
состоит из азота: Титан - 94,8 %, Земля - 78,1 %. Кроме того в средних слоях
тропосферы Титана, на высоте 8-10 км содержится около 40 % метана, который
под давлением конденсируется в метановые облака. Затем на поверхность
выпадают дожди из жидкого метана, как на Земле - вода

 Снимок Титана с борта космического аппарата "Кассини". Атмосфера спутника настолько
плотная и непрозрачная, что увидеть поверхность из космоса невозможно 

      Интересной темой для обсуждения Титана является несомненно климат спутника. Температура у поверхности Титана составляет в среднем −180 °С. Из-за плотной и непрозрачной атмосферы разница температуры между полюсами и экватором составляет всего 3 градуса. Такие низкие температуры и высокое давление противодействуют таянию водяного льда, вследствие чего в атмосфере практически не содержится воды. У поверхности воздух почти полностью состоит из азота, а при подъеме концентрация азота уменьшается,  а увеличивается содержания этана C2H6 и метана CH4. На высоте 8-16 км относительная влажность газов повышается до 100 % и конденсируется в разряженные метановые и этановые облака. Давление на Титане достаточное для поддержания этих двух элементов не в газообразном, как на Земле, состоянии, а в жидком. Время от времени, когда облака накапливают достаточную влагу, на поверхность Титана, подобно Земным осадком, падают этано-метановые дожди и образовывают целые реки, моря, а то и океаны из жидкого "газа". В марте 2007 года, во время близкого сближения со спутником, аппарат "Кассини" обнаружил в районе северного полюса несколько гигантских озёр, крупнейшее из которых достигает в длину 1000 км и по площади сравнимы с Каспийским морем. Согласно исследованиям зонда и компьютерным расчетам такие озера состоят из углеродо-водородных элементов, таких как этан C2H6 -79%, метан CH4 -10%, пропан C3H8 -7-8%, а также небольшое содержание цианида водорода 2-3 % и около 1% бутилена. Такие озера и моря, при земном атмосферном давлении (100 кПа или 1 атм), за считанные секунды рассеялись и превратились бы в газовые облака. Некоторые газы, такие как пропан и этан остались бы внизу, потому что они тяжелее воздуха, а метан сразу поднялся бы  вверх и рассеялся в атмосфере. На Титане же совсем по другому. Низкие температуры и давление в 1,5 раза выше Земного, поддерживают эти вещества в достаточной плотности для жидкого состояния. Учеными не исключается тот факт, что на спутнике Сатурна в таких морях и озерах вполне может существовать жизнь. На Земле жизнь образовалась за счет взаимодействия и активности жидкой воды, на Титане же вместо воды вполне может служить этан и метан. Понятно речь идет не о крупных и даже мелких животных, а об микроскопических, простейших организмах. Например бактерий, которые поглощают молекулярный водород и питаются  ацетиленом и выделяют при этом метан. Как Земные животные вдыхают кислород и выдыхают углекислый газ.
      Ветер на поверхности спутника очень слабый его скорость не более 0,5 м/c, однако при подъеме он усиливается. Уже на высоте 10-30 км ветра дуют со скоростью 30 м/с и их направление совпадает с направлением вращения спутника. На высоте 120 км от поверхности ветер переходит в мощнейшие вихревые бури и ураганы скорость которых поднимается до 80-100 метров в секунду.

Обзор панорамы Титана в представлении художника. Озеро из метана, окруженное скалистыми
горными структурами имеет темно-желтый или светло-коричневый цвет и красиво гармонирует
с  небом оранжевого оттенка, как синее море - с голубой атмосферой Земли

Главными элементами в обороте и взаимодействия атмосферы служит метан и этан, 
которые могут образовываться в недрах Титана и выбрасываться в воздух при 
извержении вулканов. В  нижних слоях атмосферы они конденсируется в жидкость
и образует облака, а затем выпадает на поверхность в качестве метановых и этановых дождей 

      Поверхность и строение
       Поверхность Титана, как и большинство спутников Сатурна делится на темные и светлые области, которые отделяются друг от друга четкими границами. Подобно Земле, поверхность спутника делят на участки суши - материки и жидкую часть - океаны и моря из жидких "газов"  метана и этана. В около экваториальном районе в светлой области расположен крупнейший континент Титана - Ксанаду. Это  огромный материк, размером с Австралию, представляет из себя возвышенность, состоящую из  горных массивов. Горные хребты материка возвышаются в высоту более 1 км. По ихнем склонам, подобно Земным ручьям, стекают жидкие реки, образовывая на ровных поверхностях метановые озера. Часть, более хрупких горных пород, подвержена эрозии, а от метановых дождей и стекающихся вниз по склонам ручьев из жидкого метана, в горах постепенно образуются пещеры.  Темная область Титана образовывается за счет скопления частиц углеводородной пыли, выпадающей из верхних слоёв атмосферы, смываемой метановыми дождями с возвышенностей и приносимой в экваториальные районы ветрами.
       Точно сказать какое внутреннее строение Титана очень трудно. Предположительно в центре расположено твердое ядро из каменных пород, размером 2/3 радиуса Титана (около 1700 км). Выше ядра находится мантия состоящая и плотного водяного льда и гидрата метана.  За счет приливных сил Сатурна и близ лежащих спутников, ядро спутника нагревается, а образующаяся внутри энергия, выталкивает горячие горные породы на поверхность. Кроме того, как и на Земле, в недрах Титана происходят радиоактивные распады химических элементов, что служит дополнительной энергией для извержения вулканов.

 Внутренний разрез Титана. В центре расположено твердое скалистое 
ядро, радиусом 1700 км. По мнению ученых, между слоями плотного
льда может существовать жидкий водяной океан

Снимок поверхности Титана, с борта космического зонда "Гюйгенс", спущенного 
25 декабря 2004 года. Метановая атмосфера придает воздуху оранжевый оттенок

  Исследования космическими аппаратами
   В апреле 1973 года в сторону планет-Гигантов был запущен космический аппарат НАСА "Пионер-11". Уже через полгода он совершил гравитационный маневр вокруг Юпитера и направился дальше в сторону Сатурна. А в сентябре 1979 года зонд прошел в 354 000 км от внешней атмосферы Титана. Такое сближение помогло ученым установить, что температура на поверхности слишком низкая для поддержания жизни. Через года "Вояджер-1" приблизился к спутнику на 5600 км, сделал множество довольно качественных снимков атмосферы, определил массу и размеры спутника, а также некоторые орбитальные характеристики.  В 90-хх годах, с помощью мощной оптики телескопа "Хаббл" была более детально изучены атмосфера Титана - в частности метановые облака. Ученые выяснили, что газообразный метан, подобно водяному пару, в верхних слоях увлажняется и переходит в жидкое состояние. Затем, в таком виде, выпадает на поверхность в качестве осадков.
       Последним и более значимым этапом в исследовании Титана, считается миссия межпланетной космической станции "Кассини-Гюйгенс". Первый пролет мимо Титана он совершил 26 октября 2004 года на расстоянии всего 1200 км от поверхности. С такого близкого расстояния зонд подтвердил наличие метановых рек и озер. Спустя 2 месяца 25 декабря "Гюйгенс" отделился от внешнего зонда и начал четырехсот километровое погружение сквозь непрозрачные слои атмосферы Титана. Спуск продолжался 2 часа и 28 минут. За это время бортовые приборы обнаружили плотную метановую дымку (ярусы облаков) на высоте 18—19 км, где атмосферное давление составляло приблизительно 50 кПа (0,5 атм). Внешняя температура в начале спуска составляла −202 °C, в то время как на поверхности Титана оказалась примерно −180°C. Чтобы исключить ударное столкновение о поверхность спутника, аппарат спускался на специальном парашюте. В управлении космических полетов, наблюдавшие за погружением Гюйгенса, очень надеялись увидеть на поверхности жидкий метан. Но аппарат, вопреки желаниям, погрузился на твердую почву. 
       В 2020 году НАСА планирует отправить к Титану такой зонд, который погрузится на пучину метанового моря и станет первым плавучим кораблем за пределами Земного шара. В настоящее время такой проект идет под названием "Titan Saturn System Mission".

 Снимок атмосферы Титана на расстоянии 354 000 км от поверхности. 
Был сфотографирован аппаратом "Вояджер-1" в 1980 году

 Спуск зонда "Гюйгенс" на парашюте через атмосферу Титана, который продолжался 2 часа и 28 минут

 Проект будущего под названием "Titan Saturn System Mission". Это будет первое в истории мореплавание
за пределами Земли. Аппарат будет в течении 3-х месяцев бороздить океанские просторы из жидкого
метана и любоваться закатом гигантского Сатурна с его кольцами


7 комментариев:

  1. Анонимный26 июля 2012 г., 6:59

    Как интересно то, лучше бы земляне изучали внеземные просторы, чем воевали м/д собой.

    ОтветитьУдалить
  2. Надо сначало саму землю попробовать изучить, а потом лезть на чужие планеты.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Надо сначало перестрелять друг друга а потом изучать Землю. Хохлам бы это понравилось бы. Все погибли бы, а им остались бы бриллианты, золото, тачки, тряпки. Во жизнь началась бы. А, хохлы?

      Удалить
  3. але круто...може цей супутник буде нашим спасінням!

    ОтветитьУдалить
  4. "Ихние объемы"-ну это конечно же шедевр безграмотности!И так далее, и в том же духе.Да!

    ОтветитьУдалить
  5. ебать тма есть газ

    ОтветитьУдалить
  6. Хороший блог

    Не пора ли создать полноценный сайт

    Хотя бы с помощью бесплатного конструктора: http://www.ucoz.ru/?pguid=2163496131

    ОтветитьУдалить