Para a categoria de cientistas entusiastas que estão interessados na existência de mundos extraterrestres adequados para a exploração, a frase bem conhecida: "Existe vida em Marte, existe vida em Marte", deixou de ser relevante hoje em dia. Descobriu-se que existem mundos dentro do Sistema Solar que são muito mais interessantes neste aspecto do que o Planeta Vermelho. Um exemplo disso é o maior satélite de Saturno, Titã. Acontece que esse corpo celestial é muito semelhante ao nosso planeta. A informação que os cientistas têm hoje permite a existência de uma versão científica de que a vida no satélite de Satã em Titã é um fato.
O que é tão interessante para os terráqueos Titã?
Depois de um homem por décadas tentando sem sucesso encontrar um mundo dentro do nosso sistema solar que pelo menos se parecesse com a nossa Terra de longe, informações sobre Titã incutiram esperança na comunidade científica. Os cientistas se interessaram por esse corpo celeste, a partir de 2005, quando uma sonda automática da Huygens pousou na superfície de um dos maiores satélites do Sistema Solar. Nos próximos 72 minutos, a foto e a câmera de vídeo da espaçonave transmitiram à Terra uma foto da superfície desse objeto e de outros materiais em vídeo sobre esse mundo distante. Mesmo por um tempo tão limitado destinado à pesquisa instrumental de um satélite distante, os cientistas conseguiram obter uma quantidade exaustiva de informações.
Aterragem na superfície de Titan foi realizada no âmbito do programa internacional "Cassini-Huygens", destinado ao estudo de Saturno e seus satélites. Lançada em 1997, a estação interplanetária automática Cassini é um desenvolvimento geral da ESA e da NASA para um estudo detalhado de Saturno e da área circundante deste planeta. Depois de 7 anos voando através das extensões do sistema solar, a estação entregou a sonda espacial Huygens a Titã. Este dispositivo único é fruto do trabalho conjunto de especialistas da NASA e da agência espacial italiana, cuja equipe depositou grandes esperanças neste vôo.
Os resultados que os cientistas obtiveram da estação de trabalho "Cassini" e do conselho da sonda "Huygens" revelaram-se inestimáveis. Apesar do fato de que o satélite distante apareceu diante dos olhos dos terráqueos como um imenso reino silencioso de gelo, o subsequente estudo detalhado da superfície do objeto mudou a percepção de Titã. Nas fotografias obtidas com a sonda Huygens, foi possível desmontar a superfície do satélite de Saturno, que consistia principalmente de gelo de água sólida e camadas sedimentares de natureza orgânica, nos mínimos detalhes. Descobriu-se que a atmosfera densa e impenetrável de um satélite distante tem quase a mesma composição que o envelope de gás ar-condicionado terrestre.
No futuro, os cientistas de Titã lançaram outro bônus sério. Pela primeira vez na história da exploração e estudo do espaço extraterrestre fora da Terra, a matéria líquida da mesma natureza que estava no planeta Terra nos primeiros anos de sua existência foi encontrada. O relevo do corpo celeste complementa o vasto oceano, numerosos lagos e mares. Tudo isso dá razão para acreditar que estamos lidando com um corpo celeste, que poderia ser outro oásis de vida em nosso sistema solar. Estudos da composição da atmosfera e meio líquido do satélite de Saturno revelaram a presença de substâncias essenciais para a vida dos organismos. Supõe-se que sob certas condições no processo de estudo deste corpo celeste, os organismos vivos podem ser detectados em Titã.
A este respeito, o estudo subsequente do maior satélite de Saturno torna-se relevante. Há uma grande probabilidade de que, junto com Marte, seja Titã que possa se tornar o segundo lar cósmico para a civilização humana.
Visão acadêmica de Titã
O tamanho de Titã permite que seja com os planetas do sistema solar. Este corpo celeste tem um diâmetro de 5152 km, que é maior que o diâmetro de Mercúrio (4879 km) e um pouco menos que Marte (6779 km). A massa de Titã é 1,3452 · 1023 kg, que é 45 vezes menor que a massa do nosso planeta. Sobre a massa do satélite de Saturno está o segundo no sistema solar, atrás do satélite de Júpiter - Ganimedes.
Apesar de seu tamanho e peso impressionantes, Titan tem baixa densidade, apenas 1,8798 g / cm³. Para comparação, a densidade do planeta-mãe Saturno é de apenas 687 k / m3. Os cientistas identificaram um campo gravitacional fraco de um satélite. A força de atração na superfície de Titã é 7 vezes mais fraca que os parâmetros terrestres, e a aceleração da gravidade é a mesma que na Lua - 1,88 m / s2 versus 1,62 m / s2.
Uma característica é a posição de Titã no espaço. O maior satélite de Saturno gira em torno de seu planeta-mãe em uma órbita elíptica a uma velocidade de 5,5 km / s, estando fora da região dos anéis de Saturno. A distância média de Titã até a superfície de Saturno é de 1 222 milhões de km. Todo este sistema está localizado a uma distância de 1 bilhão de 427 milhões de km do Sol, que é 9,5 vezes maior que a distância entre a nossa luz central e a Terra.
Como o nosso satélite, a "Lua de Saturno" está sempre voltada para ele de um lado. Isso é causado pelo sincronismo da rotação do satélite em torno de seu próprio eixo com o período da órbita de Titã ao redor do planeta-mãe. Uma revolução completa em torno de Saturno, seu maior satélite faz 15 dias terrestres. Devido ao fato de que Saturno e seus satélites têm um ângulo bastante alto de inclinação do eixo de rotação para o eixo da eclíptica, há estações na superfície de Titã. A cada 7,5 anos terrestres no satélite de Saturno, o verão dá lugar a um período frio de inverno. De acordo com observações astronômicas hoje no lado de Titã, que enfrenta Saturno, é o outono. Logo, o satélite desaparecerá dos raios do sol atrás do planeta-mãe e o outono titânico será substituído por um inverno longo e feroz.
As temperaturas na superfície do satélite variam entre 140 e 180 graus Celsius. Os dados obtidos no painel da sonda espacial Huygens revelaram um fato curioso. A diferença entre as temperaturas polar e equatorial é de apenas 3 graus. Isto é explicado pela presença de uma atmosfera densa, que impede os efeitos da luz solar na superfície de Titã. Apesar da alta densidade da atmosfera, devido às baixas temperaturas, não há precipitação líquida em Titã. No inverno, a superfície do satélite cobre a neve de etano, partículas de vapor de água e amônia. Esta é apenas uma pequena fração do que sabemos sobre Titã. Fatos interessantes sobre o maior satélite de Saturno se referem literalmente a qualquer campo, da astronomia, climatologia e glaciologia, à microbiologia.
Titã em toda sua glória
Até recentemente, a maior parte da informação sobre o satélite de Saturno era baseada em observações visuais obtidas da sonda espacial Voyager, que varreu em 1980 a uma distância de 7000 km. O telescópio Hubble levantou ligeiramente o véu de sigilo sobre esse objeto espacial. Para se ter uma idéia da superfície do satélite não permitia sua atmosfera densa, que em densidade e espessura é inferior apenas ao envoltório ar-gás venusiano e terrestre.
A missão da estação automática Cassini em 2004 ajudou a remover a névoa que reinava sobre este corpo celeste. Por quatro anos, o dispositivo estava em órbita de Saturno, realizando fotogra fi as consistentes de seus satélites e Titã também. A pesquisa da sonda Cassini foi realizada com a ajuda de uma câmera com um filtro infravermelho e um radar especial. As fotos foram tiradas de diferentes ângulos a uma distância de 900-2000 km da superfície do satélite.
O ponto culminante do estudo de Titã foi o pouso em sua superfície da sonda Huygens, em homenagem ao descobridor do satélite de Saturno. O dispositivo, tendo entrado nas densas camadas da atmosfera de Titã, desceu de pára-quedas por 2,5 horas. Durante esse período, o equipamento da sonda estudou a composição da atmosfera do satélite e fotografou sua superfície a uma altura de 150, 70, 30, 15 e 10 quilômetros. Depois de uma longa descida, a sonda espacial pousou na superfície do Titã, enterrada em 0,2-0,5 metros de gelo sujo. Após o pouso, a Huygens trabalhou por pouco mais de uma hora, transmitindo uma massa de informações úteis diretamente para a Terra através do Cassini AMS diretamente da superfície do satélite. Graças às fotografias tiradas da placa da Cassini AMS e da sonda Huygens, a equipe de pesquisadores produziu um mapa de Titã. Além disso, os cientistas agora possuíam informações detalhadas sobre sua atmosfera, dados sobre o clima da superfície e características do terreno.
Atmosfera de satélite
Na situação com Titã, pela primeira vez no processo de estudar e estudar os corpos celestes do sistema solar, o cientista teve a oportunidade de estudar a atmosfera em detalhes. Como esperado, o satélite de Saturno tem uma atmosfera densa e bem desenvolvida, que não apenas de muitas maneiras se assemelha à camada de gás da Terra, mas também a supera em massa.
A espessura da camada atmosférica de Titã foi de 400 km. Cada camada da atmosfera tem sua própria composição e concentração. A composição do gás é a seguinte:
- 98,6% deixa nitrogênio N;
- 1,6% na atmosfera é metano;
- uma pequena quantidade de etano, compostos de acetileno, propano, dióxido de carbono e monóxido de carbono, hélio e ciano.
A concentração de metano na atmosfera do satélite, a partir de uma altitude de 30 km, muda para baixo. À medida que o satélite se aproxima da superfície, a quantidade de metano diminui para 95%, enquanto a concentração de etano aumenta para 4–4,5%.
Uma característica da camada de ar-gás do satélite Titan é o seu efeito anti-estufa. A presença de moléculas orgânicas de hidrocarbonetos na baixa atmosfera neutraliza o efeito estufa criado pela enorme concentração de metano. Como resultado, a superfície de um corpo celeste é resfriada uniformemente devido à presença de hidrocarbonetos. Esses mesmos processos e o campo gravitacional de Saturno causam a circulação da atmosfera de Titã. Esta imagem contribui para a formação de processos climáticos ativos na atmosfera do satélite de Saturno.
Deve-se notar que a atmosfera do satélite está constantemente perdendo peso. Isto é devido à ausência de um poderoso campo magnético em um corpo celeste, que é incapaz de manter o envelope gás-ar, que está sob a influência constante do vento solar e das forças gravitacionais de Saturno. Até hoje, a pressão atmosférica no gigante de anéis de satélite é de 1,5 atm. Isso invariavelmente afeta as condições climáticas, que variam com a concentração de gases na atmosfera de Titã.
O principal trabalho na criação de clima em Titã é realizado por nuvens densas, que, ao contrário das massas de ar terrestres, consistem em compostos orgânicos. Essas formações atmosféricas são a fonte de precipitação no maior satélite de Saturno. Devido às baixas temperaturas, a atmosfera de um corpo celeste é seca. A maior concentração de nebulosidade é encontrada nas regiões polares. Por causa das baixas temperaturas, a umidade na atmosfera é extremamente baixa, então a precipitação em Titã é de cristais de gelo e geada, consistindo de nitrogênio, etano e compostos de amônia.
A superfície de Titã e sua estrutura
O satélite de Saturno não tem apenas uma atmosfera interessante. Sua superfície é um objeto extremamente curioso do ponto de vista da geologia. Sob uma espessa camada de metano, lentes fotográficas e câmeras da sonda espacial Huygens encontraram continentes inteiros separados por numerosos lagos e mares. Como na Terra, há uma abundância de formações rochosas e montanhosas nos continentes, há fendas profundas e depressões. Eles são substituídos por vastas planícies e vales. Na parte equatorial do corpo celeste, partículas de hidrocarboneto e gelo formam uma vasta área de dunas. Supõe-se que a sonda espacial Huygens tenha feito um pouso em uma dessas dunas.
A semelhança total com o planeta vivo adiciona a presença de uma estrutura líquida. Em Titã, rios que têm fontes, canais sinuosos e deltas - os locais onde os rios correm para as bacias marítimas - foram descobertos. De acordo com os dados retirados das fotografias, alguns rios Titan têm um comprimento de canal de mais de 1000 km. Praticamente toda a massa líquida de Titã está concentrada em bacias e lagos marinhos, que ocupam uma área impressionante - até 30-40% de todas as áreas superficiais deste corpo celeste.
A prova da presença de grandes aglomerados de meio líquido na superfície do satélite era um enorme ponto brilhante, que por muito tempo confundiu astrônomos. Posteriormente, ficou provado que a área brilhante de Titã é um enorme reservatório de hidrocarbonetos líquidos, chamado Mar de Kraken. Por área, esse reservatório imaginário é maior que o maior lago da Terra - o Mar Cáspio. Outro objeto igualmente interessante é o Mar de Liegei - o maior reservatório natural de metano e etano líquido.
Informações precisas sobre a composição do meio líquido dos mares e lagos de Titã foram obtidas graças ao trabalho de AMC "Casssini". Usando dados de fotografias e simulações de computador, a composição do líquido em Titan foi determinada sob condições terrestres:
- etano é 76-80%;
- propano nos mares e lagos de Titã 6-7%;
- o metano é responsável por 5-10%.
Além dos elementos básicos representados como gases congelados, cianeto de hidrogênio, butano, buteno e acetileno estão presentes no líquido. O principal acúmulo de água em Titã tem uma natureza ligeiramente diferente da forma da Terra. Na superfície do satélite, grandes quantidades de depósitos de gelo superaquecidos, constituídos de água e amônia, foram encontrados. Supõe-se que sob a superfície podem ser vastos reservatórios naturais cheios de água líquida com amônia dissolvida nela. Neste aspecto, a estrutura interna do satélite também é interessante.
Hoje existem várias versões da estrutura interna do Titan. Como é o caso com todos os planetas terrestres, ele tem um núcleo sólido, não de ferro-níquel, como nos primeiros quatro planetas do sistema solar, mas um de pedra. Seu diâmetro é de aproximadamente 3400-3500 km. Em seguida vem a parte divertida. Ao contrário da Terra, onde o manto começa após o núcleo, em Titã, este espaço é preenchido com densas camadas de água gelada e hidrato de metano. Há provavelmente uma camada líquida entre as camadas individuais. No entanto, apesar de sua natureza fria e pedregosa, o satélite está na fase ativa e os processos tectônicos são observados nele. Isso é facilitado pelas forças de maré causadas pela gravidade gigantesca de Saturno.
Possível futuro de Titan
A julgar pelos dados de estudos realizados na última década, a humanidade está lidando com um objeto único do sistema solar. Descobriu-se que Titã é o único corpo celeste, além da Terra, que é caracterizada pelos três tipos de atividade. No satélite de Saturno há vestígios de atividade geológica constante, que é uma confirmação de sua atividade tectônica ao vivo.
A natureza da superfície de Titã também é de grande interesse. Sua estrutura, composição e relevo falam em favor do fato de que a superfície do satélite de Saturno está em constante movimento. Aqui, como na Terra, sob a influência dos ventos e da precipitação, a erosão do solo é observada, o intemperismo das rochas e a sedimentação ocorrem.
A composição da atmosfera do satélite e os processos de circulação que ocorrem nele formaram o clima em Titã. Todos esses sinais falam em favor do fato de que a vida pode existir em Titã sob certas condições. Naturalmente, será uma forma diferente de vida dos organismos terrestres, mas sua própria existência se tornará uma descoberta colossal para a humanidade.
