Titan (mesiac)

Z Wikipédie

Saturnove mesiace: Titan
Objav
Objaviteľ	Christiaan Huygens
Dátum objavu	25. marec 1655
Elementy dráhy (Ekvinokcium J2000,0)
Veľká polos	1 221 93 km 0,008 168 AU
Excentricita	0,028 880
Pericentrum	1 186 642 km
Apocentrum	1 257 220 km
Perióda (doba obehu)	15,945 42 d
Uhol sklonu dráhy k rovníku	0,348 54°
Fyzikálne charakteristiky
Rozmery	5150 km
Gravitačný parameter	8978,156 57 km3/s2
Hmotnosť	1,345×1023 kg
Priemerná hustota	1,88 g/cm3
Gravitačné zrýchlenie	1,35 m/s2 ( 0,138 g)
Úniková rýchlosť	0,379 km/s
Perióda rotácie	382,690 h (viazaná rotácia)
Sklon rotačnej osi	~ 0°
Albedo	0,21
Povrchová teplota - min - priemer - max	? K -179 °C, tj. 94 K  ? K
Charakteristiky atmosféry
Atmosferický tlak	1600 hPa
Zloženie atmosféry
dusík	98 %
metán	1.6 %

Titan (Saturn VI) je najväčší a najhustejší z doposiaľ známych mesiacov planéty Saturn a po Jupiterovom mesiaci Ganymedes je druhým najväčším mesiacom v celej slnečnej sústave. Zároveň je prvým objaveným mesiacom planéty Saturn. Objavil ho Christiaan Huygens v roku 1655.

Je väčší ako planéta Merkúr (jeho priemer je 5150 km), oproti Merkúru má však oveľa menšiu hustotu. Pôvodne bol považovaný za najväčší mesiac slnečnej sústavy, pretože nepriehľadná atmosféra presahuje 300 km nad povrch. Vďaka tomu bol v priemer Titanu nadhodnotený. Je jediným známym mesiacom s hustou |atmosférou a zároveň jediným mesiacom cudzej planéty, na ktorom pristála kozmická sonda (sonda Huygens). Atmosféra pozostáva najmä z dusíka, o ktorom sa predpokladá, že by mohol byť sopečného pôvodu. Svoju materskú planétu obehne Titan raz za 16 dní vo vzdialenosti 1,2 milióna km. Okrem hustej atmosféry je unikátny tým, že v jeho atmosfére aj na jeho povrchu sa nachádza veľké množstvo rôznych organických molekúl.

Obsah 1 Pomenovanie 2 Fyzikálne charakteristiky 2.1 Atmosféra 2.2 Povrch 3 Výskum 4 Iné projekty

[upraviť] Pomenovanie

Huygens pôvodne pomenoval mesiac Saturni luna. Neskôr, keď boli objavené ďalšie mesiace Saturnu ( Tethys, Dione, Rhea, Iapetus, Mimas a Enceladus) používal sa názov Huygensov, alebo Saturn VI (šiesty v poradí podľa vzdialenosti od Saturnu). Meno Titan pochádza z roku 1847 od Johna Herschela. Pomenovaný bol po Titanoch, deťoch Urana - boha nebies a Gaie - bohyne Zeme (Saturn bol najmladším z Titanov).

[upraviť] Fyzikálne charakteristiky

Zloženie Titanu je podobné ako u ostatných veľkých ľadových mesiacov (Ganymede, Kallisto) - z polovice je tvorené vodným ľadom a z polovice kremíkovým kamenistým materiálom. Kremíkové jadro s priemerom okolo 3400 km je obalené niekoľkými vrstvami zloženými najmä z vodného ľadu rôznej kryštalickej štruktúry. Titan je príliš malý, aby sám dokázal generovať teplo vo svojom jadre. Napriek tomu je jadro možno horúce ešte od dôb vzniku, alebo je zohrievané slapovými silami Saturnu. V takom prípade sa môže medzi horúcim jadrom a ľadovou kôrou na povrchu nachádzať tekutá vrstva tvorená vodou a amoniakom. Existenciu takejto vrstvy podporuje objavenie vulkanickej činnosti (tzv. kryovulkanizmus) na Titane. Podľa najnovších poznatkov sa zdá, že na povrchu existuje tekutý metán, i keď predpovede o metánových moriach sa nenaplnili.

[upraviť] Atmosféra

Existenciu hustej atmosféry prvýkrát dokázal G. P. Kuiper v roku 1944 pomocu spektografie, keď spozoroval absorbčné čiary prislúchajúce metánu. Pozorovania sondami Voyager potvrdili dusík, ako hlavný komponent atmosféry a určili jej tlak na povrchu približne o polovicu väčší ako na Zemi. V skutočnosti je jeho tlak o 60% väčší ako na povrchu Zeme. Titan je tak okrem Zeme jediným telesom v našej slnečnej sústave, ktoré má v atmosfére najväčšie zastúpenie dusíka. Na rozdiel od Zeme však atmosféra Titanu neobsahuje žiadny kyslík. Jeho atmosféra je 5-krát hrubšia ako pozemská, horné vrstvy sú až vo výške 600 km nad povrchom. Teplota horných vrstiev atmosféry dosahuje -200°C.

Zastúpenie dusíka predstavuje okolo 85% a 12% pripadá na argón. Zvyšok tvorí najmä metán - 1.6%, v stopovom množstve sa vyskytujú uhľovodíky (detekovaná bola prítomnosť etánu, diacetylénu, propínu, kyanoacetylénu, etínu a propánu), oxid uhličitý, oxid uhoľnatý, dikyan, kyanovodík a hélium. Ultrafialové žiarenie Slnka rozkladá v horných vrstvách atmosféry metán a tak dochádza k neustálej tvorbe pevných uhľovodíkov, ktoré postupne klesajú na povrch. Titan nemá vlastné magnetické pole a počas obehu Saturnu sa niekedy dostane mimo Saturnovu magnetosféru, ktorá ho chráni pred slnečným vetrom. Vtedy slnečný vietor unáša častice z horných vrstiev atmosféry do kozmického priestoru.

Kvôli nízkym teplotám ( okolo -180 °C ) na povrchu mesiaca nedochádza k sublimácii vodného ľadu, výsledkom čoho je absencia vodných pár v atmosfére. Oblaky na Titane sú tak tvorené pravdepodobne etánom, metánom a ďalšími jednoduchými uhľovodíkmi, ktoré spôsobujú charakteristickú oranžovú farbu mesiaca.

Hustá atmosféra neustále zahaľuje povrch Titanu. Zabraňuje tak preniknutiu väčšiny slnečných lúčov na povrch mesiaca, ktoré sa od nej odrážajú do kozmického priestoru, čím spôsobuje antiskleníkový efekt. Sonda Huygens nebola schopná počas zostupu určiť polohu Slnka, ale bola schopná v existujúcom šere získať obrázky povrchu mesiaca. Preto sa predpokladá, že nielen Slnko, ale ani Saturn nie je z povrchu Titanu viditeľný. Pozorovania sondy Cassini z roku 2004 naznačujú, že atmosféra rotuje oveľa rýchlejšie ako povrch mesiaca (podobne ako na Venuši). Mraky sa pohybujú rýchlosťou okolo 1 m/s.

[upraviť] Povrch

Povrch Titanu je relatívne mladý, čo svedčí o komplexnej a neustále prebiehajúcej geologickej činnosti. Infračervený prieskum povrchu ukázal, že na povrchu mesiaca sú útvary, ktoré sa interpretujú ako oceány, ľadovce a pevniny. Podľa údajov zo sondy Voyager 1 vedci predpokladajú, že Titan je vybudovaný zrejme z rovnakých dielov kremičitanov a molekúl NH₃.H₂O a CH₄.H₂O. Predpokladá sa tiež existencia metánových jazier až oceánov, ktorých odparovaním sa dopĺňa úbytok metánu v amtosfére.

[upraviť] Výskum

Titan bol skúmaný sondami Voyager 1 a Voyager 2, ktoré nedokázali so svojimi prístrojmi preniknúť cez Titanovu atmosféru. Pokrok nastal pomocou Hubblovho vesmírmeho ďalekohľadu, ktorý snímal Titan v infračervenom spektre. Výsledkom bolo objavenie svetlej rovinnej oblasti Xanadu veľkosti Austrálie. V súčasnosti prebieha výskum pomocou misie Cassini-Huygens.

Sonda Cassini bola navedená na obežnú dráhu Saturna 1. júla 2004 a 2. júla sa sonda po prvýkrát priblížila k Titanu. Preletela okolo neho vo vzdialenosti 339 000 km, neskôr však absolvovala množstvo ďalších a tesnejších priblížení. 26. októbra minula sonda Cassini vo vzdialenosti 1176 km mesiac Titan, čo bolo zatiaľ najbližšie priblíženie k tomuto mesiacu v histórii kozmonautiky. Na Zem prišli prvé detailné snímky, spektrá a radarové údaje. 19. novembra sa uskutočnila kontrola pripravenosti na uvoľnenie puzdra Huygens, ktoré sa malo odpojiť od sondy a samostatne pristáť na povrchu mesiaca. 23. novembra prebehla posledná previerka puzdra Huygens. 13. decembra sa uskutočnil ďalší prelet okolo Titanu s najväčším priblížením 1200 km.

Dňa 25. decembra 2004 sa od sondy Cassini oddelila sonda Huygens. Modul zahájil trojtýždňovú samostatnú cestu. 28. decembra sonda Cassini previedla úhybný manéver, ktorý jej zaistil tretí prelet okolo Titanu, tentoraz vo vzdialenosti 60 000 km.

V piatok 14. januára 2005 na povrchu Titanu hladko pristála sonda Huygens. Materská sonda Cassini letela k Saturnu 7 rokov. Jedná sa o doposiaľ najvzdialenejšie pristátie umelej sondy v dejinách, operácia prebiehala takmer 10 astronomických jednotiek od Zeme. Prvá snímka z Huygensu zachytávajúca krajinu z výšky asi 16 km, na ktorej vyniká sústava tmavých klikatých kaňonov pripomínajúcich riečne meandre, bola predstavená ešte v deň pristátia.

Počas preletu 15. februára 2005, kedy sonda Cassini minula Titan vo vzdialenosti 1577 km, kamery sondy a ďalšie vedecké prístroje zahájili jeho podrobný výskum. Na získaných snímkach boli po prvýkrát objevené impaktné krátery na Titane. Počas štvrtého cieleného preletu (preletu, kvôli ktorému sa upravovala dráha sondy) sa vykonávalo meranie vyžarovanie ovzdušia v emisných čiarach dusíka a uhlíka, získavali sa ďalšie detailné snímky povrchových útvarov, prístroj VIMS pozoroval vývoj oblačnosti a ďalších prechodných javov, skúmali sa parametre plazmy v okolí mesiaca, elektrónová teplota, interakcia medzi magnetosférou a ionosférou a hľadali sa búrkové javy. 16. apríla 2005 bol po prvýkrát použitý spektrometer INMS, ktorý zmeral hustotu neutrálnych častíc a iónov atmosféry Titanu počas piateho cieleného preletu sondy. 22. augusta sonda absolvovala ďalší cielený prelet, počas ktorého sa podarilo získať údaje o teplote, tlaku a obsahu aerosolov v jeho atmosfére. Ďalšie merania v priebehu stretnutia vykonával magnetometer MAG, kamery ISS - snímkovanie južnej oblasti pod regiónom Xanadu, UVIS, analyzátor prachu CDA a iné. V dobe najväčšieho priblíženia optické prístroje snímkovali oblasť okolo južného pólu. Ďalší, v poradí už siedmy cielený prelet okolo Titanu sa konal 7. septembra 2005. Počas preletu sa uskutočnili radarové merania. 13. septembra bolo oznámené, že došlo k strate podstatného objemu vedeckých údajov z preletu okolo Titanu. Príčinou boli jednak prevádzkové problémy na sledovacej stanici DSN a jednak softvérová závada na palube sondy.

[upraviť] Iné projekty

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Titan (mesiac)

v • d • e Mesiace Saturna (62)
Mesiace sú zoradené podľa vzdialenosti od Saturna. Dočasné mená sú napísané kurzívou.
Pastierske mesiace (8)	(mesiačiky) · Pan · Daphnis · Atlas · Prometheus · S/2004 S 6? · S/2004 S 4? · S/2004 S 3? · Pandora
Koorbitály (2)	Epimetheus · Janus
Vnútorné veľké a Trójania (10)	Mimas · Methone · Anthe · Pallene · Enceladus · Tethys (Telesto • Calypso) · Dione (Helene • Polydeuces)
Vonkajšie veľké (4)	Rhea · Titan · Hyperion · Iapetus
Inuitská skupina (5)	Kiviuq · Ijiraq · Paaliaq · Siarnaq · Tarqeq
Severská skupina (29)	Phoebe · Skathi · S/2007 S 2 · Skoll · S/2004 S 13 · Greip · Hyrrokkin · Mundilfari · Jarnsaxa · S/2006 S 1 · S/2004 S 17 · Narvi · Bergelmir · Aegir · Suttungr · S/2004 S 12 · Bestla · Farbauti · Hati · S/2004 S 7 · Thrymr · S/2007 S 3 · S/2006 S 3 · Surtur · Kari · Fenrir · Ymir · Loge · Fornjot
Galská skupina (4)	Albiorix · Bebhionn · Erriapo · Tarvos
Prstence Saturna · Cassini-Huygens · Themis · Chiron

Slnečná sústava

Slnko | Merkúr | Venuša | Zem (Mesiac) | Mars | Ceres | Jupiter | Saturn | Urán | Neptún | Pluto (Cháron) | Eris | Makemake

planétky | kométy | mesiace | Kuiperov pás | transneptúnske telesá | Oortov oblak | slnečný vietor