Основные моменты
До того, как Кассини-Гюйгенс начал целенаправленное изучение самого большого спутника Сатурна (в 2004 г.), мы знали Титан как туманный оранжевый шар размером с Меркурий. Учёные определили, что у него есть азотная атмосфера, и это единственный известный мир с плотной азотосодержащей атмосферой, помимо Земли. Но то, что находится под мутными облаками, оставалось загадкой.
Данные аппарата Кассини-Гюйгенс показали, что на Титане есть озёра и моря жидкого метана и этана, пополняемые дождями из углеводородных облаков.
Миссия также предоставила доказательства того, что под поверхностью Титана находится жидкий океан, вероятно, состоящий из воды и аммиака.
Работа космических аппаратов
Космический аппарат Кассини сделал более 100 целевых облётов Титана, предварительно отправив зонд Гюйгенс на таинственный чуждый мир. Это была первая посадка зонда на поверхности объекта во внешней Солнечной системе.
За два с половиной часа работы Гюйгенс произвёл измерения состава атмосферы Титана и сделал фотографии его поверхности. Выносливый зонд не только перенёс спуск и посадку, но и более часа продолжал передавать данные с поверхности Титана, пока не истощился заряд его батарей.
Теперь мы знаем, что Титан - это мир с озёрами и морями вблизи полюсов, состоящими из жидкого метана и этана, и с обширными засушливыми областями богатых углеводородами дюн, опоясывающих его экватор. И глубоко под поверхностью Титана есть огромный внутренний океан.
Времена года на Титане
Титан является единственным местом в Солнечной системе, где, как и на Земле, существует круговорот жидкости на поверхности, связанный с циклом сезонов. Каждое время года на Титане длится около 7,5 земных лет.
С 2011 года аппарат Кассини наблюдал переход от осени к зиме на южном полюсе Титана и наступление лета на севере. Учёные не исключают, что летом на Титане начинается сезон метановых дождей.
Пустыни и моря
Как и в Аравийской пустыне Земли, в тёмных экваториальных районах Титана можно увидеть песчаные дюны. Учёные считают, что песок состоит не из силикатов, как на Земле, а из твёрдого водяного льда, покрытого углеводородами, оседающими из атмосферы.
Изображения показывают, что ледяные дюны Титана имеют гигантские размеры, в среднем достигая от 1 до 2 километров в ширину, сотни километров в длину и около 100 метров в высоту.
В целом на Титане есть углеводородные реки, озёра и моря и экваториальные дюны, причём жидкий метан играет такую же роль на Титане, какую выполняет вода на Земле.
Необычная атмосфера
Зонд Гюйгенс произвёл первые прямые измерения в нижних слоях атмосферы Титана. Данные, полученные зондом, включали анализ газообразных компонентов, изотопных соотношений и следовых газов (включая органические соединения). Гюйгенс также сделал пробы аэрозолей в атмосфере и подтвердил, что углерод и азот являются их основными компонентами.
Аппарат Кассини следил за измерениями Гюйгенса из космоса, при этом он обнаружил другие химические вещества в атмосфере Титана, включая пропилен (химикат, используемый для изготовления бытового пластика) и ядовитый цианистый водород. Разнообразие наблюдаемых химических веществ указывает на обилие сложных химических реакций, основой которых служат метан и азот, образующие комплексные соединения, создавая в конечном итоге смог, окружающий ледяную луну. Считается, что метановые и этановые осадки выпадают из облаков в атмосфере Титана, но исходный источник метана все ещё неизвестен.
Подземный океан
Многочисленные измерения гравитации Титана с помощью аппарата Кассини показали, что под поверхностью спутника расположен океан из жидкой воды и аммиака.
Зонд Гюйгенс во время своего спуска произвёл измерения посредством радиосигналов, которые подтвердили наличие океана в 55-80 километрах под поверхностью луны.
Благодаря открытию глобального океана Титан примкнул к горстке миров нашей Солнечной системы, на которых предположительно может существовать внеземная жизнь.
Вывод
До миссии Кассини о крупнейшем спутнике Сатурна Титане было известно очень мало, только то, что он размером с Меркурий, а его поверхность скрыта под плотной, насыщенной азотом атмосферой.
Космический аппарат Кассини составил карту поверхности Титана, изучил химические реакции в его атмосфере, обнаружил на нём жидкие моря и отправил зонд на его поверхность, что полностью преобразило наше представление об этом удивительно похожем на Землю мире.