| <<<< Исследования спутников Сатурна | Исследования колец Сатурна >>>> |
Исследования Титана
Гюйген - изучение Титана
Основные сведения об этом загадочном спутнике были получены совсем недавно при помощи аппарата Huygens, который вошел в плотную атмосферу Титана и сел на его поверхность 14 января 2005 года. Спуск занял 2 часа 57 минут. При этом раскрылось 3 парашюта, которые позволили ученым получить различные важные данные о Титане.
Первый, самый маленький, раскрылся на высоте примерно 160 километров, предназначенный для снятия верхней крышки спускаемого аппарата. Затем раскрылся основной парашют диаметром 8,3 метра. Позже отделился тепловой щит в нижней части аппарата. А на 110 километрах второй парашют отстрелился и раскрылся третий, 3-метровый, так называемый стабилизирующий парашют. На высоте нескольких сотен метров "Гюйгенс" включил мощную лампу, чтобы осветить поверхность планеты.
При ударе о поверхность аппарат испытал очень кратковременные перегрузки около 15 G, а относительная скорость составила около 10 миль в час. При посадке аппарат на шесть дюймов вошёл в замороженную почву похожую на гальку.
Пенетрометр в основании аппарата пробурил скважину глубиной чуть более 15 сантиметров. Полученные данные вместе с замедлением, испытанным зондом в момент касания, привели учёных к выводу, что под аппаратом - тонкая корочка, покрывающая нечто более мягкое с относительно однородной консистенцией.
 |
| Поверхность Титана |
Специалисты также добавили, что осадки на Титане могут быть сезонными. И в определённое время каналы вновь наполняются. Интересно, что скруглённая потоками жидкости галька, замеченная на снимках с места посадки, это не камни (силикаты), а, судя по всему, грязный водяной лёд. Однако при температуре минус 170 градусов Цельсия и ниже - это всё равно, что камни. Таким образом, Титан активен, но активность эта похожа на земную лишь общими принципами, но не химией.
Первые снимки показали, что поверхность спутника Сатурна имеет бледно-оранжевый цвет.
 |
| Поверхность Титана, снятая Гюйгенсом |
На снимках, сделанных с высоты несколько тысяч километров, видны образования похожие на речные каналы и побережья. Это свидетельствует о том, что на поверхности Титана есть или, по крайней мере, была, жидкость.
При спуске Гюйгенс исследовал атмосферу Титана. На высотах от 6 до 12 миль скорость ветра составляла около 16 миль в час. Инструменты аппарата обнаружили толстый метановый туман (или облако) на высоте от 11 до 12 миль от поверхности. Атмосферное давление на этой высоте составляет 7.3 фунта на квадратный дюйм. Температура атмосферы в начале спуска составляла 70.5 К, а на поверхности - уже 93.8 К.
Совершенно неожиданно в атмосфере Титана был найден изотоп Аргон-40. Это свидетельство вулканической деятельности на спутнике. Причём извергается здесь не горячая лава, как на Земле, а холодный водяной лёд и аммиак.
В верхних слоях атмосферы под воздействием ультрафиолетового солнечного излучения метан и азот разлагаются и образуют сложные углеводородные соединения. Некоторые из них по данным масс-спектрометра Кассини содержат не менее 7 атомов углерода. А среди соединений азота идентифицированы нитрилы - своего рода предшественники аминокислот.
После 2,5 часов работы в атмосфере Титана и 1,5 часов работы на поверхности зонд "Гюйгенс" прекратил работу, выработав полностью заряд своих батарей.
Кассини - изучение Титана
Изучения Титана не закончились после приземления спускаемого аппарата Гюйгенс. Исследования продолжил орбитальный комплекс "Кассини". При помощи радара, установленного на его борту, ученые смогли уже получить много интересных данных, позволяющие расширить наши представления об этом загадочном спутнике.
Первые снимки Титан были проведены еще на подлете к Сатурну. Они были сделаны ближнем инфракрасном диапазоне. Они позволили впервые увидеть его поверхность через плотную атмосферу. Но к сожалению на них было не разобрать детали ландшафта.
 |
| Горы на Титане |
Тогда "Кассини" впервые увидел динамику, происходящую в атмосфере Титана. Возможно, метановые облака в практически азотной атмосфере. Так же был обнаружен второй атмосферный слой, который берет свое начало на высоте несколько сотен километров на поверхность. Это слой напоминает городской смог, только в несколько раз плотнее.
Новая, более близкая встреча с Титаном ждала "Кассини" в конце первого витка вокруг Сатурна и состоялась 26 октября 2005г. Аппарат пролетел на расстоянии 1200 км. от спутника.
Четко стали видны темные и светлые области на поверхности. Одна из таких светлых областей (сама крупная) имеет форму похожую на Австралию. Ученые предполагают, что это континент, названный Ксанаду (Xanadu). На западном краю отснятой области тёмные дюны уступают сложному ландшафту, изрезанному ветвящимися речными сетями, холмами и долинами. Эти узкие речные сети текут к более тёмным областям, которые могут быть озёрами. Также здесь был найден кратер, сформированный либо ударом астероида, либо водным вулканизмом.
 |
| Кратер на Титане |
Извилистые каналы восточной части Ксанаду заканчиваются на тёмной равнине, где дюны (встречающиеся в изобилии в других местах), как кажется, отсутствуют.
Имеются и темные области схожих размеров, опоясывающие спутник по экватору, которые поначалу идентифицировались как метановые моря. Радарные исследования, однако, показали, что темные экваториальные регионы повсеместно покрыты длинными параллельными рядами дюн, вытянутых в направлении преобладающих ветров (с запада на восток) - т.н. "кошачьи царапины". Лишь в некоторых местах зафиксированы участки ровной (возможно жидкой) поверхности, по площади соответствующие скорее озерам, чем морям. Темный цвет низменностей объясняется скоплением частиц углеводородной "пыли", выпадающей из верхних слоев атмосферы и смываемой метановыми ливнями с возвышенностей.
 |
| Озеро на Титане |
В июне 2005 "Кассини" обнаружил гораздо более тёмное образование с очень чёткими границами, которое находится в регионе с очень мощными (возможно "ливневыми") облаками и которое может быть идентифицировано как действительно жидкое озеро. По размеру и форме оно схоже с озером Онтарио, поэтому и было названо Lacus Ontario. Пока не ясно - жидкость там, или тёмное высохшее дно, покрытое осадочным слоем. По некоторым признакам, активная "работа" углеводородных жидкостей на поверхности Титана (дожди или бьющие из-под поверхности ключи, ручьи и реки) носит сезонный характер. Дальнейшее изучение озера должно раскрыть его загадку.
Уже в июле 2006 года "Кассини" обнаружил дюжину озёр размером до 110 километров. Некоторые из них объединены между собой каналами, тогда как другие, отдельные, пополняются реками. Несколько из них оказались сухими (как и полагали учёные раньше), но некоторые - наполнены жидкостью, по-видимому, смесью метана и этана.
Некоторые озёра, вероятно, не всегда остаются сухими, а периодически наполняются во время углеводородных дождей. Однако новые данные пока так и не смогли уверенно ответить на вопрос - каков источник этих веществ.
Гигантское облако, размером в половину США, было заснято аппаратом "Кассини" в декабре 2006 г. Облако может состоять из того же материала, что и озера, обнаруженные ранее.
 |
| Облако на Титане |
Закрытое зимней тенью, только сейчас облако стало видно для фотокамер. Тем самым мы можем видеть, как на Титане зима сменяется весной. Облако простирается до 60 гр. с.ш., и составляет примерно 2400 километров в диаметре, почти поглотившее весь северный полюс спутника.
Новое изображение было получено 29 декабря 2006 года, при помощи VIMS (visual and infrared mapping spectrometer). Научные модели предсказывали такое облако, но впервые оно было заснято с таким высоким разрешением.
