На Земле метан образуется в результате биологических или геологических процессов. Изучая показания приборов зонда "Гюйгенс. Если бы озера Титана были единственным источником метана, этот газ исчез бы из атмосферы путем распада в верхних слоях атмосферы спутника Сатурна в течение 100 млн. лет, что, учитывая возраст Титана, 4,5 млрд. лет, - совсем небольшой срок.
Доктор Хассо Нейманн (Hasso Niemann) из центра космических полетов имени Годдарда, вместе с коллегами изучил показания газового хроматографа и масс-спектрометра (GCMS), установленного на зонде "Гюйгенс", чтобы проверить биологическую версию происхождения метана. Углерод в молекулах метана присутствует в виде изотопов 12С и 13С. В молекулах живых организмов наблюдается главным образом изотоп 12С - следовательно, его присутствие в молекулах метана могло бы свидетельствовать о существовании жизни на Титане. Но изотоп 12С не был обнаружен в метане, содержащемся в атмосфере спутника Сатурна.
К тому же, в 2005 году аппарат "Кассини" обнаружил на Титане первый крио-вулкан. На снимках, сделанных в инфракрасных лучах сквозь плотный слой облаков, разглядели темное куполообразное образование диаметром около 30 километров, поверхность которого покрыта замерзшим метаном. Еще одно доказательство, что Титан геологически жив, и что метан поступает из недр спутника.
Моря на Титане
Во время очередного пролета над спутником Сатурна Титаном зонд "Кассини" получил радарные изображение образований, скорее всего являющихся метановыми водоемами. Крупнейший из этих "водоемов", заполненные не водой, а жидкими этаном и метаном, располагается в околополярной области. Этот "водоем" больше любого из земных пресноводных озер и имеет площадь около 100 000 квадратных километров. К примеру, самое крупное пресноводное озеро Земли, озеро Верхнее, имеет площадь в 82 400 квадратных километров.
Самое крупное "внутреннее" море Земли, Черное, занимает 0,085% площади планеты, в то время, как новооткрытый "водоем" занимает 0,12% площади Титана. Поэтому, полагают специалисты NASA, должен называться морем.
Первые озера обнаружили еще в прошлом году, а еще раньше, после прибытия на сатурнианскую орбиту станция отправила на Титан спускаемый зонд "Гюйгенс". 14 января 2005 года аппарат успешно вошел в атмосферу спутника и совершил посадку на его поверхность в районе материка Ксанаду. Судя по переданным данным, незадолго до посадки на поверхность Титана, там прошел метановый дождь. Так что уже ясно, откуда берется наполнение новооткрытых морей.
Однако нет точных доказательств тому, что эти образования на поверхности Титана заполнены жидкостью. Но по изображениям, полученным с радара, учитывая форму, темную окраску и гладкую поверхность, можно судить, что они, все таки, заполнены жидким этаном или метаном.
Пролет над полярными областями крупнейшего спутника Сатурна состоялся 22 февраля и являлся 25-м сближением "Кассини" с Титаном.
После столь удачного сближения 22 февраля, зонд уже успел совершить еще один пролет - 10 марта, данные с которого обрабатываются. В его ходе "Кассини" прошел со скоростью в 6,2 км/с на расстоянии в 980 километров от спутника. Следующий пролет Титана состоится 26 марта 2007 года. В это время аппарат подойдет к спутнику Сатурна на расстояние в 1010 километров.
Во время предыдущих пролетов зонд также делал весьма интересные наблюдения. Так, во время пролета 30 апреля, аппарат сумел обнаружить несколько кратеров.
Тогда аппарат пролетал над окраиной "материка" Ксанаду, до сих пор не исследованного радаром. Исследование выявило несколько новых крайне интересных деталей, в том числе две кольцеобразные структуры, похожие на кратеры или вулканические кальдеры.
Структуры получили названия Факел Шикоку и Гуабонито. Темное пространство между ними назвали Шангри-Ла. Скорее всего, аппарат нашел предсказанные теоретически кратеры криовулканов, извергающих в атмосферу спутника метан.
На Титане существует подлёдный водяной океан
Космический аппарат NASA "Кассини", обнаружил свидетельство наличия на спутнике Сатурна Титане подземного океана, состоящего из воды и аммиака, сообщает NASA Jet Propulsion Laboratory . Это открытие было с помощью радарных измерений вращения Титана и было опубликовано в мартовском номере журнала Nature.
"Со своими дюнами, каналами и горами поверхность Титана больше всего похожа на земную.", говорит Ральф Лоренц (Ralph Lorenz, Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Laurel), руководитель исследования. Для сбора данных, команда учёных использовала инструмент "Кассини Synthetic Aperture Radar, сделанных в промежутке между октябрём 2005 года и маем 2007. Радар способен пробиться сквозь плотную, богатую метаном, атмосферу Титана и изучить его ландшафт. После чего ученые заметили изменения во вращении Титана, что дало повод думать об океане под поверхностью спутника. Обрабатывая полученные ранее радарные данные, специалистам удалось установить местоположение 50 уникальных неровностей его поверхности. Затем они попытались найти в более поздней информации, присланной "Кассини" те же озёра, каньоны и горы, но обнаружили, что они сдвинулись примерно на 30 километров от ожидаемых точек. Тем самым подтверждается наличием океан под корой Титана, благодаря которой она и смещается.
По словам Брайена Стилса (Bryan Stiles, NASA's Jet Propulsion Laboratory ), исследователи полагают, что под 100 километрами льда Титана располагается океан, состоящий из смеси воды в жидком состоянии с аммиаком. Ральф Лоренц, в свою очередь, указывает, что комбинация богатой органическими соединениями поверхности с жидкой водой под корой даёт серьёзную пищу для размышления астробиологам. На Титане как в холодильнике может существовать органика, которая предшествовала жизни на Земле. Он говорит, что дальнейшее изучение вращения Титана поможет лучше понять зависимость движения коры от атмосферных ветров, а также понять, насколько меняется скорость её вращения в зависимости от времени года.
Нефти и газа на Титане в сотни раз больше, чем на Земле
Согласно полученным аппаратом Кассини данным, запасы газа, в том числе этана и метана, а также жидких углеводородов на одном из крупнейших спутников Сатурна Титане в сотни раз превышают земные запасы нефти и природного газа.
В процентном соотношении жидкие углеводороды на Титане составляют примерно ту же долю, что и вода на Земле. А темные дюны, проходящие по экватору планеты, содержат в себе в несколько сотен раз больше запасов угля, чем на всей нашей планете.
Доказанные запасы природного газа на Земле составляют около 130 000 млн. тонн. Этого должно хватить для отопления, охлаждения и освещения всей территории США в течение 300 лет. Тот же объем сжиженного газа имеется в 10-15 озерах на Титане. В основном ученые точно могут сказать, что глубина озера превышает 10 метров.
А темные дюны, которые проходят вдоль экватора содержать объем органики в несколько сотен раз больше, чем весь земной запас угля.
Конечно, в настоящее время использование этих ресурсов для людей затруднительно: температура на поверхности Титана примерно минус 180 градусам, да и расстояние до него внушительное (к.п. аппарат Кассини-Гюйгенс добирался 7 лет).
Пока Кассини исследовал с помощью радара лишь около 20% поверхности Титана, в основном северную полярную область. "Мы предполагаем, что южные полярные регионы имеют примерно ту же структуру и состав, однако в действительности мы пока не знаем этого наверняка. Радар Кассини наблюдал юг Титана лишь однажды, и тогда были видны лишь два небольших углеводородных озера", - говорит Ральф Лоренц, один из специалистов миссии Кассини из Лаборатории прикладной физики при Университете Джона Хопкинса.
"Мы - углеродная форма жизни, и понять, как далеко по цепочке сложности может пройти химия в таких условиях, как на Титане, - важно для понимания происхождения жизни во Вселенной" - говорит Лоренц.
В будущем Кассини должен будет провести подробные исследования южной полярной области и других регионов спутника. Также предстоит выяснить более подробный химический состав углеводородных морей. Если вся наблюдаемая на Титане жидкость - метан, то подобной структуре планеты не более двух миллионов лет, поскольку метан активно испаряется с поверхности спутника в космическое пространство. Как только он закончится, Титан станет гораздо более холодным. Ученые считают, что метан может поступать в атмосферу путем крио-извержений из недр Титана. Если это так, то количество метана, и температура на Титане, возможно, резко колебалась в прошлом.
Терраформинг Титана
Те́рраформирова́ние (лат. terra — земля и forma — вид) — изменение климатических условий планеты, спутника или же иного космического тела для приведения атмосферы, температуры и экологических условий в состояние, пригодное для обитания земных животных и растений. Сегодня эта задача представляет в основном теоретический интерес, но в будущем может получить развитие и на практике.
Термин «терраформирование» был впервые введён Джеком Уильямсоном в научно-фантастической повести, опубликованной в 1942 году в журнале Astounding Science Fiction, хотя идея преобразования планет под земные условия обитания присутствовала уже в более ранних произведениях других писателей-фантастов.
Терраформирование спутника Сатурна Титана представляет собой весьма отдалённую перспективу, и в немалой степени этому способствует его значительная удалённость от Солнца. Титан — достаточно крупное тело солнечной системы и по размерам превышает планету Меркурий (площадь поверхности Титана равна 83 млн км²). Ускорение свободного падения на Титане составляет 1,36 м/с². В то же время Титан из-за соответствующих природных условий (отсутствие парникового эффекта, высокое альбедо, то есть отражательная способность) в значительной степени охлаждён. Подсчитано, что при отсутствии отражения солнечной энергии средняя температура атмосферы Титана была бы выше на 80 градусов, и температурные условия соответствовали бы нынешним условиям на Марсе, а при наличии парникового эффекта могли бы быть значительно комфортнее для проживания людей в специальных поселениях на его поверхности. Титан интересен для человечества своими значительными природными ресурсами углеводородов. Океаны, моря и озера, состоящие в основном из жидкого этана, представляют собой ценные ресурсы. Так как ускорение свободного падения и, соответственно, вторая космическая скорость невелики, то добыча углеводородов будет существенно легче, чем на Земле, и, что особенно важно, углеводородное сырье достаточно просто выкачивать из недр Титана. Усиленная добыча сырья и его вывоз с планеты позволит наряду с уменьшением объёма углеводородного смога в атмосфере Титана увеличить её прозрачность и разогрев солнечными лучами. Рассматривая этот процесс, стоит заметить, что потребление углеводородного сырья на Земле (нефть, газ, уголь) уже в нынешнее время превышает 6—7 млрд тонн в год, и потребности в нём растут, а откачивание такого объёма углеводородов с поверхности Титана существенным образом будет влиять на его климат. Не исключено также, что углеводородное сырьё понадобится в будущем для снабжения не только Земли, но и колоний на Луне, Марсе и Венере. Также Титан очень интересен и тем что, по-видимому, содержит огромные количества жидкого ацетилена и смесей ацетилена с этаном.
Список источников информации
1. "Внеземная догадка":первые результаты зондирования атмосферы Титана космическим аппаратом "Гюйгенс"
2. Geology of Titan, Andrew Alden
3. Метан в атмосфере Титана: загадка происхождения, SpaceNews
4. astrobio/news/modules.php?op=modload&name=News&file=article&sid=2271&mode=thread&order=0&thold=0
5. spaceref/news/viewpr.html?pid=25005
6. Газета, Jet Propulsion Laboratory
7. ESA News
8. Astrobiology Top 10 2006
9. Infuture
10. Википедия
28-04-2015, 23:36