探査に適した地球外の世界の存在に興味を持っている熱心な科学者のカテゴリーに関しては、「火星に生命があるのか、火星に生命があるのか」という有名な言葉は今日では関連性がなくなりました。この面では、赤い惑星よりもはるかに興味深い世界が太陽系内にあることがわかりました。その鮮やかな例が土星最大の衛星、タイタンです。この天体は私たちの惑星と非常によく似ていることがわかりました。科学者が今日持っている情報は、タイタン上のサタンの衛星での生活が全く事実であるという科学的バージョンの存在を可能にします。
地球人タイタンにとって何がそれほどおもしろいですか？
遠くから少なくとも私たちの地球に似ている私たちの太陽系内の世界を見つけることに失敗した何十年もの人の後に、タイタンに関する情報は科学界での希望を植え付けました。科学者たちは、自動Huygens探査機が太陽系の最大の衛星の1つの表面に着地した2005年に始まって、この天体に興味を持つようになりました。次の72分間、宇宙船の搭載された写真とビデオカメラはこの物体の表面の写真とこの遠い世界についての他のビデオ資料を地球に送信しました。遠方の衛星の機器研究に割り当てられたそのような限られた時間の間でさえ、科学者は徹底的な量の情報を得ることができました。
タイタンの表面への着陸は、土星とその衛星の研究を目的とした国際的なプログラム「カッシーニ - ホイヘンス」の枠組みの中で行われました。 1997年に打ち上げられた、カッシーニ自動惑星間ステーションは、土星とこの惑星の周辺地域の詳細な研究のためのESAとNASAの一般的な発展です。太陽系の広がりを横切って7年間飛行した後、ステーションはタイタンにHuygens宇宙探査機を配達しました。このユニークな装置は、NASAとイタリアの宇宙機関からの専門家の共同作業の成果であり、彼らのチームはこの飛行に大きな期待を寄せていました。
科学者たちがワーキングステーション「Cassini」とプローブ「Huygens」の委員会から得た結果は非常に貴重であることがわかった。遠くの衛星が地球の目の前に巨大な沈黙の氷の王国として出現したという事実にもかかわらず、その後のオブジェクトの表面の詳細な調査はタイタンの認識を変えました。 Huygens探査機を使って得られた写真では、主に固体の水氷と有機性の堆積層からなる土星の衛星の表面を最も細かく分解することが可能でした。遠くの衛星の緻密で突き抜けられない大気は、地上の空気 - 気体エンベロープとほぼ同じ組成を持つことがわかった。
将来的には、タイタンの科学者たちは別の深刻なボーナスを投げました。地球外の地球外宇宙の探査と研究の歴史の中で初めて、その存在の初期の頃に地球上にあったのと同じ性質の液体物質が発見されました。天体の浮き彫りは広大な海、多数の湖と海を補完します。これらすべてが、私たちが天体を扱っていると信じる理由を与えています。それは私たちの太陽系におけるもう一つの生命のオアシスかもしれません。土星の衛星の大気と液体媒体の組成の研究は有機体の生命のために必須の物質の存在を明らかにしました。この天体を研究する過程での特定の条件下で、生命体はタイタンで検出されることができると思われます。
この点で、土星の最大の衛星のその後の研究が関連するようになります。火星と共に、それが人間の文明のための2番目の宇宙の家になることができるのはタイタンであるという高い可能性があります。
タイタンの学術ビュー
タイタンのサイズはそれが太陽系の惑星とあることを可能にします。この天体の直径は5152 kmで、これは水星の直径（4879 km）よりも大きく、火星（6779 km）よりもわずかに小さいです。タイタンの質量は1.3452・1023 kgで、これは私たちの惑星の質量の45倍です。土星の衛星の質量は、木星のガニメデの背後にある、太陽系の2番目です。
その優れたサイズと重量にもかかわらず、Titanはわずか1.8798 g /cm³の低密度を持っています。比較のために、母なる惑星土星の密度はわずか687 k / m3です。科学者たちは衛星から弱い重力場を識別しました。タイタンの表面の引力は地球のパラメータよりも7倍弱く、重力の加速度は月と同じです - 1.88 m / s 2対1.62 m / s 2。
特徴的なのは、宇宙でのタイタンの位置です。土星の最大の衛星は、その母なる惑星の周りを楕円形の軌道で5.5 km / sの速度で回転し、土星の輪の領域の外側にあります。タイタンからサターンの地表までの平均距離は1,222万kmです。このシステム全体は太陽から10億427万kmの距離にあり、これは私たちの中心的な発光体と地球の間の距離の9.5倍です。
私たちの衛星のように、「月の土星」は常に片側に向いています。これは、衛星が自身の軸を中心に回転することと、母惑星の周りを回るタイタンの軌道の周期とが同期していることが原因です。最大の衛星である土星の周りの完全な革命は15地球日の間作ります。土星とその衛星は黄道の軸に対して回転軸のかなり高い傾斜角を持っているという事実のために、タイタンの表面に季節があります。土星の衛星で7.5地球年ごとに、夏は寒い冬の期間に変わります。土星に面しているタイタン側の今日の天文観測によると、秋です。衛星は母なる惑星の向こうにある太陽の光から消え、タイタンの秋は長くて猛烈な冬に変わるでしょう。
衛星表面の気温は摂氏マイナス140〜180度の範囲で変化します。 Huygens宇宙探査機の委員会から得られたデータは奇妙な事実を明らかにしました。極と赤道の温度差はわずか3度です。これは、タイタンの表面への太陽光の影響を防ぐ、緻密な大気の存在によって説明されています。低温のため、大気の密度が高いにもかかわらず、Titanには液体の沈殿はありません。冬には、衛星の表面はエタン、水蒸気粒子およびアンモニアからの雪を覆います。これは私たちがTitanについて知っていることのほんの一部です。土星の最大の衛星に関する興味深い事実は、天文学、気候学、氷河学から微生物学まで、文字通りあらゆる分野に関連しています。
その栄光の中でタイタン
最近まで、土星の衛星に関する情報の大部分は、ボイジャー宇宙探査機から得られた視覚的観測に基づいていました。そして、それは1980年に過去7000kmの距離を掃引しました。ハッブル望遠鏡はこの宇宙物体についての秘密のベールをわずかに持ち上げました。衛星の表面の考えを得るためにその密度と厚さが金星と地球の空気 - ガスの封筒だけに劣っているその密な大気を許しませんでした。
2004年のカッシーニ自動観測所の任務は、この天体を支配していた霧を取り除くのを助けました。 4年間、装置は土星の軌道に乗っていて、彼の衛星とタイタンの一貫した写真撮影も行っていました。カッシーニプローブからの研究は、赤外線フィルターと特別なレーダーを備えたカメラの助けを借りて行われました。写真は衛星の表面から900-2000 kmの距離で様々な角度から撮影されました。
タイタンの研究の集大成は、土星の衛星の発見者にちなんで名付けられた、ホイヘンス探査機の表面への着陸でした。タイタンの大気の密な層に入った装置は、2.5時間パラシュートで降りました。この間、プローブの機器は衛星の大気の組成を調べ、150、70、30、15、10キロメートルの高さからその表面を撮影しました。長い降下の後、宇宙探査機は汚れた氷の中に0.2-0.5メートル埋められたタイタンの表面に着陸しました。 Huygensが着陸した後、1時間以上も働かなかった。衛星の表面から直接Cassini AMSを介して大量の有用な情報を直接地球に送信した。 Cassini AMSのボードとHuygensプローブから撮った写真のおかげで、研究者チームはTitanの地図を作成しました。さらに、科学者たちは現在、その大気についての詳細な情報、地表気候に関するデータおよび地形の特徴を持っていました。
衛星大気
タイタンとの状況では、太陽系の天体を研究し研究する過程で初めて、科学者は大気を詳細に研究する機会を得ました。予想されたように、土星の衛星は、多くの点で地球のガス殻に似ているだけでなく、質量でそれを凌駕するだけでなく、緻密で発達した雰囲気を持っています。
タイタンの大気層の厚さは400 kmでした。大気の各層はそれ自身の組成と濃度を持っています。ガス組成は以下の通りである。
- 98.6％が窒素Nを残す。
- 大気中の1.6％はメタンです。
- 少量のエタン、アセチレン化合物、プロパン、二酸化炭素、一酸化炭素、ヘリウム、シアン。
高度30 kmから始まる衛星の大気中のメタン濃度は、下向きに変化します。衛星が表面に近づくと、メタンの量は95％に減少し、エタンの濃度は4〜4.5％に増加します。
衛星タイタンの空気 - ガス層の特徴は、その反温室効果です。低層大気中の炭化水素有機分子の存在は、メタンの高濃度によって生み出される温室効果を中和します。結果として、天体の表面は炭化水素の存在により均一に冷却される。土星のこれらの同じプロセスと重力場は、タイタンの大気の循環を引き起こします。この絵は土星の衛星の大気中で活発な気候過程の形成に貢献しています。
衛星の大気は絶えず体重を減らしていることに注意すべきです。これは、太陽風と土星の重力の影響を受け続けている空気 - ガスの範囲を保持することができない天体に強力な磁場がないためです。今日までのところ、衛星環状巨大体の大気圧は1.5気圧です。これは常にタイタンの大気中のガスの濃度によって変化する気象条件に影響を与えます。
タイタンの天気予報を作成する主な作業は、密な雲によって行われます。そして、それは地上の空気質量とは異なり、有機化合物から成ります。これらの大気の形成は土星の最大の衛星の降水量の源です。低温のため、天体の雰囲気は乾燥しています。最大の曇り濃度は、極地方にあります。気温が低いため、大気中の湿度は非常に低いので、Titanでの降水量はメタンの氷晶と霜で、窒素、エタン、およびアンモニア化合物からなります。
タイタンの表面とその構造
土星の衛星は面白い雰囲気だけではありません。その表面は地質学の観点から非常に好奇心が強い対象です。厚い一面のメタンの下で、Huygens宇宙探査機の写真レンズとカメラは、多数の湖と海によって隔てられた全大陸を見つけました。地球上と同様に、大陸にはたくさんの岩や山があります。深いすき間やくぼみがあります。彼らは広大な平野と谷に置き換えられます。天体の赤道部分では、炭化水素の粒子とウォーターアイスが砂丘の広大な地域を形成しています。ホイヘンス宇宙探査機がこれらの砂丘の1つに着陸したと考えられます。
生きている惑星との完全な類似性は液体構造の存在を追加します。タイタンでは、水源、曲がりくねった水路、そしてデルタ - 川が海盆に流れ込む場所 - がある川が発見されました。写真から取られたデータによると、いくつかのタイタン川は1000キロ以上のチャネル長を持っています。 Titanのほぼすべての液体塊は、この天体の全表面積の最大30〜40％という、印象的な面積を占める海域や湖沼に集中しています。
衛星の表面に液体媒体の大きな塊が存在することの証明は巨大な輝点であり、長い間天文学者を混乱させていました。その後、タイタンの明るい場所はクラーケン海と呼ばれる液体炭化水素の巨大なプールであることが証明されました。面積では、この想像上の貯水池は地球上で最大の湖 - カスピ海 - より大きい。もう1つの同様に興味深い対象は、リエゲイ海 - 液体メタンとエタンの最大の天然貯水池 - です。
AMC「Casssini」の研究により、Titanの海と湖の液体媒体の組成に関する正確な情報が得られました。写真およびコンピュータシミュレーションからのデータを使用して、タイタン上の液体の組成を地上条件下で決定した。
- エタンは７６〜８０％である。
- タイタンの海と湖のプロパン6〜7％。
- メタンは5〜10％を占めます。
凍結気体として表される基本元素に加えて、シアン化水素、ブタン、ブテンおよびアセチレンが液体中に存在する。タイタン上の水の主な蓄積は地球の形とはわずかに異なる性質を持っています。衛星の表面には、水とアンモニアからなる大量の過熱氷の堆積物が発見されました。表面下にはアンモニアが溶解した液体の水で満たされた広大な天然の貯水池があると思われます。この面では、衛星の内部構造も興味深いです。
今日、Titanの内部構造にはさまざまなバージョンがあります。すべての地球型惑星の場合と同様に、太陽系の最初の4つの惑星のように鉄 - ニッケルではなく固体のコアを持っています。その直径は約3400から3500キロです。次に楽しい部分があります。マタンがコアの後から始まる地球とは異なり、タイタンではこの空間は水氷とメタンハイドレートの密集した層で満たされています。個々の層の間にはおそらく液体層があります。しかし、その寒さと石のような性質にもかかわらず、衛星は活発な段階にあり、そして構造的プロセスがそれで観察されます。これは土星の巨大な重力によって引き起こされる潮力によって促進されます。
タイタンの将来
過去10年間に実施された研究のデータから判断すると、人類は太陽系の独特な目的を扱っています。 3つのタイプの活動すべてによって特徴付けられる地球に加えて、タイタンが唯一の天体であることがわかった。土星の衛星には、恒常的な地質学的活動の痕跡があり、それは彼の生きた構造活動の確認です。
タイタンの表面の性質もまた非常に興味深いものです。その構造、構成および救済は土星の衛星の表面が絶えず動いているという事実を支持して語っています。ここでは、地球のように、風と降水の影響下で、土壌侵食が観察され、岩石の風化と沈降が起こります。
衛星の大気の組成とその中で起こる循環過程はタイタンの気候を形成しました。これらの徴候はすべて、特定の条件下で生命がタイタンに存在する可能性があるという事実を支持しています。当然、それは地球上の有機体とは異なる形態の生命になるでしょうが、その存在そのものが人類の巨大な発見になるでしょう。
