공통 데이터

타이탄의 지름은 5152km로 달보다 크고 지름은 약 50%나 된다. 유명한 네덜란드 물리학자, 기계공, 수학자, 천문학자인 크리스티안 호이겐스는 1655년 토성의 첫 번째 위성으로 타이탄을 발견했습니다.

오랫동안 천문학자들은 그 지름이 5550km라고 믿었고 그가 1위를 차지했습니다. 실제 치수는 Voyager 1 장치 덕분에 나중에 밝혀졌습니다.

이 거대한 달의 표면

2004년까지 과학자들은 탐사되지 않은 이 천체의 표면이 어떻게 생겼는지 알지 못했습니다. 토성의 위성인 타이탄은 엄청나게 조밀한 대기 껍질에 완전히 둘러싸여 있어 연구하기가 어려웠습니다. 그러나 Cassini-Huygens 장치가 표면에 착륙한 후 모든 질문이 해결되었습니다.

현재 그 표면은 지질학적 기준으로 볼 때 아직 상당히 어리고 퇴적성 유기물과 얼음으로 덮여 있는 것으로 알려져 있다. 몇 개의 산과 분화구를 제외하고는 거의 모든 것이 평평합니다. 표면 온도는 영하 170-180°C입니다. 대기는 주로 질소이며 약간의 에탄과 메탄이 있습니다.

Ligeia의 탄화수소 바다는 두 번째로 큰 Cassini 레이더 이미지입니다.

지표면의 상당 부분이 에탄올-메탄 강과 호수로 덮여 있습니다. 이 천체에서 과학자들은 액체를 발견하고 대기의 존재를 증명했으며 그 결과 타이탄에 원시 형태의 생명체가 존재할 수 있다는 가설이 제시되었습니다.

물리적 특성

토성을 둘러싼 모든 위성의 총 질량에서 95%의 몫이 타이탄에 속합니다. 그러한 거대한 위성이 어디에서 왔는지에 대한 논쟁은 여러 이론으로 이어졌지만 과학자들은 아직 최종 답변에 도달하지 못했습니다. 한 가지 이론은 다음과 같습니다. 이 천체는 먼지 구름에서 형성되었을 수 있으며 이후에 행성의 중력에 의해 포착되었습니다. 동시에 이 이론은 위성의 질량에 있어서 이처럼 큰 차이를 설명하기도 합니다.

운동의 궤도

태양계에서 두 번째로 큰 위성의 궤도는 1221,870km로 토성의 반지름 20.3에 해당하므로 결과적으로 토성의 고리 외부에 위치합니다. 거의 16일 만에 행성 주위를 한 바퀴 도는 것입니다. 동시에 속도는 초당 5.57km입니다.

타이탄은 달과 마찬가지로 행성 주위를 동시에 회전합니다. 타이탄이 일치하는 것은 토성을 중심으로 회전하고 자신의 축을 중심으로 회전하기 때문에 항상 같은면에서 행성을 봅니다. 토성의 자전 궤적은 황도에 대해 26.73′ 기울어져 있습니다. 이것은 행성 자체와 위성의 계절 변화를 보장하는 순간입니다.

각 계절은 약 7.5 지구 년의 지속 기간을 갖는 반면 토성 자체는 약 30년 동안 태양 주위를 한 바퀴 회전합니다. 이를 바탕으로 타이탄의 마지막 여름은 2009년에 끝났다고 가정할 수 있다.

마지막으로 타이탄의 가장 멋진 사진 중 일부는

탐사에 적합한 외계 세계의 존재에 관심이 있는 열성적인 과학자의 범주에 대해 잘 알려진 문구: "화성에도 생명체가 있나요, 화성에도 생명체가 있나요?"는 오늘날 더 이상 적합하지 않습니다. 태양계 내에는 이 측면에서 붉은 행성보다 훨씬 더 흥미로운 세계가 있다는 것이 밝혀졌습니다. 이것의 놀라운 예는 토성의 가장 큰 위성인 타이탄입니다. 이 천체는 우리 행성과 매우 유사하다는 것이 밝혀졌습니다. 오늘날 과학자들이 가지고 있는 정보는 토성의 위성인 타이탄의 생명체가 매우 실제적인 사실이라는 과학적 버전의 존재를 인정합니다.

타이탄이 지구인에게 왜 그렇게 흥미로운가요?

수십 년 동안 우리 태양계 내에서 지구와 아주 흡사한 세계를 찾는 데 실패했지만 타이탄에 대한 정보는 과학계에 희망을 주었습니다. 과학자들은 Huygens 자동 탐사선이 태양계에서 가장 큰 위성 중 하나의 표면에 착륙한 2005년부터 이 천체에 관심을 갖게 되었습니다. 다음 72분 동안 우주선의 온보드 사진과 비디오 카메라는 이 물체 표면의 사진과 이 먼 세계에 대한 기타 비디오 자료를 지구로 전송했습니다. 멀리 떨어진 위성에 대한 기기 연구에 할당된 제한된 시간에도 과학자들은 방대한 양의 정보를 얻을 수 있었습니다.

타이탄 표면에 착륙하는 것은 토성과 그 위성을 연구하기 위한 국제 카시니-호이겐스 프로그램의 일환으로 수행되었습니다. 1997년에 시작된 Cassini 로봇 행성간 스테이션은 토성과 이 행성의 주변 지역에 대한 자세한 연구를 위해 ESA와 NASA가 공동 개발한 것입니다. 광활한 태양계를 가로질러 7년 동안 비행한 후, 스테이션은 Huygens 우주선을 타이탄에 전달했습니다. 이 독특한 우주선은 NASA와 이 비행에 대한 높은 기대를 가진 이탈리아 우주국의 공동 노력의 결과입니다.

과학자들이 운영 중인 Cassini 스테이션과 Huygens 탐사선에서 받은 결과는 매우 귀중한 것으로 판명되었습니다. 먼 위성이 지구인의 시선 앞에 거대한 고요한 얼음 영역으로 나타났다는 사실에도 불구하고, 물체 표면에 대한 이후의 상세한 연구는 타이탄의 생각을 바꾸었습니다. Huygens 탐사선의 도움으로 찍은 사진에서 주로 단단한 물 얼음과 유기적 성질의 퇴적층으로 구성된 토성의 위성 표면을 매우 자세하게 확인할 수있었습니다. 먼 위성의 조밀하고 뚫을 수 없는 대기는 지구의 공기 가스 껍질과 거의 동일한 구성을 가지고 있음이 밝혀졌습니다.

미래에 Titan은 과학자들에게 또 다른 심각한 보너스를 주었습니다. 지구 외부의 외계 공간 개발 및 연구 역사상 처음으로 지구 존재 초기에 지구와 동일한 성질의 액체 물질이 발견되었습니다. 천체의 구호는 거대한 바다, 수많은 호수와 바다로 보완됩니다. 이 모든 사실은 우리가 태양계의 또 다른 생명의 오아시스가 될 수 있는 천체를 다루고 있다고 믿을 만한 이유가 됩니다. 토성의 위성의 대기 및 액체 매질 구성에 대한 연구는 유기체의 삶에 필요한 유용한 물질의 존재를 밝혀냈습니다. 이 천체를 연구하는 과정에서 특정 조건하에서 생명체가 타이탄에서 발견될 수 있다고 가정한다.

이와 관련하여 토성의 가장 큰 위성에 대한 후속 연구가 적절합니다. 화성과 함께 인류 문명의 제2의 우주 고향이 될 수 있는 것은 타이탄일 가능성이 높다.

타이탄의 학문적 견해

타이탄의 크기는 태양계의 행성들과 경쟁할 수 있게 해줍니다. 이 천체의 지름은 5152km로 수성(4879km)보다 크고 화성(6779km)보다 약간 작다. 타이탄의 질량은 1.3452 1023 kg으로 우리 행성의 질량의 45배입니다. 질량으로 토성의 위성은 태양계에서 두 번째로 목성의 위성인 가니메데에 양보합니다.

인상적인 크기와 무게에도 불구하고 티타늄은 밀도가 1.8798g/cm³에 불과합니다. 비교를 위해 모행성 토성의 밀도는 687 c/m3에 불과합니다. 과학자들은 위성에서 약한 중력장을 확인했습니다. 타이탄 표면의 인력은 지구의 매개변수보다 7배 약하며 자유낙하 가속도는 달에서와 동일합니다(1.88m/s2 대 1.62m/s2).

특징은 우주에서 타이탄의 위치입니다. 토성의 가장 큰 위성은 토성의 고리 영역 밖에 있는 5.5km/s의 속도로 타원 궤도로 모행성 주위를 회전합니다. 타이탄에서 토성 표면까지의 평균 거리는 122만 2000km입니다. 이 전체 시스템은 태양에서 10억 4,700만km 떨어진 곳에 위치하며, 이는 우리 중심 별과 지구 사이의 거리의 9.5배입니다.

우리의 위성과 마찬가지로 "토성의 달"은 항상 한쪽으로 향하고 있습니다. 이것은 모행성을 중심으로 한 타이탄의 공전 주기와 자체 축을 중심으로 한 위성의 회전이 동기화되기 때문입니다. 그것의 가장 큰 위성은 지구에서 15일 만에 토성 주위를 완전히 회전합니다. 토성과 그 위성은 황도축에 대한 회전축의 경사각이 상당히 높기 때문에 타이탄 표면에는 계절이 있습니다. 토성의 위성에서 지구 7.5년마다 여름은 추운 겨울 기간으로 대체됩니다. 천문 관측에 따르면, 가을은 오늘날 토성을 향하고 있는 타이탄 쪽에 있습니다. 곧 인공위성은 모행성 뒤에서 태양 광선으로부터 숨을 것이고 타이타닉 가을은 길고 혹독한 겨울로 대체될 것입니다.

위성 표면의 온도는 영하 140~180도입니다. Huygens 우주 탐사선에서 얻은 데이터는 흥미로운 사실을 밝혀냈습니다. 극지방과 적도의 온도 차이는 3도에 불과합니다. 이것은 타이탄 표면에 햇빛이 미치는 영향을 방지하는 조밀한 대기의 존재로 설명됩니다. 고밀도 대기에도 불구하고 타이탄에는 낮은 온도로 인해 액체 침전이 없습니다. 겨울에는 위성 표면이 에탄, 수증기 입자 및 암모니아로 인한 눈으로 덮여 있습니다. 이것은 우리가 타이탄에 대해 알고 있는 것 중 극히 일부에 불과합니다. 토성의 가장 큰 위성에 대한 흥미로운 사실은 문자 그대로 천문학, 기후학, 빙하학에서 미생물학에 이르기까지 모든 분야에 관한 것입니다.

모든 영광의 타이탄

최근까지 토성의 위성에 대한 대부분의 정보는 1980년에 7000km 거리를 지나쳐 지나간 보이저 탐사선의 육안 관찰에 기초한 것이었다. 허블 망원경은 이 우주 물체에 대한 비밀의 베일을 약간 열었습니다. 위성의 표면에 대한 아이디어를 얻는 것은 밀도와 두께가 금성 및 지상 공기 가스 껍질에 이어 두 번째인 조밀한 대기에 의해 허용되지 않았습니다.

2004년 카시니 자동 스테이션의 임무는 이 천체를 지배하는 안개의 베일을 제거하는 데 도움이 되었습니다. 4년 동안 이 장치는 타이탄을 포함한 위성의 순차적인 사진을 수행하면서 토성의 궤도에 있었습니다. Cassini 탐사선의 연구는 적외선 필터와 특수 레이더가 있는 카메라를 사용하여 수행되었습니다. 사진은 위성 표면에서 900-2000km 떨어진 거리에서 다른 각도에서 촬영되었습니다.

타이탄 연구의 절정은 토성의 위성 발견자의 이름을 따서 명명된 호이겐스 탐사선의 표면에 착륙한 것이었습니다. 타이탄 대기의 조밀한 층에 진입한 이 장치는 낙하산으로 2.5시간 동안 하강했습니다. 이 기간 동안 프로브 장비는 위성 대기의 구성을 연구하고 150, 70, 30, 15 및 10km 높이에서 표면을 촬영했습니다. 긴 하강 후 우주 탐사선은 타이탄의 표면에 착륙하여 더러운 얼음 속으로 0.2~0.5미터를 파냈습니다. 달에 착륙한 후 Huygens는 위성 표면에서 직접 많은 유용한 정보를 Cassini AMS를 통해 지구로 전송하면서 1시간 넘게 작업했습니다. 카시니 우주선과 호이겐스 탐사선에서 촬영한 이미지 덕분에 연구팀은 타이탄 지도를 만들었습니다. 또한 과학자들은 이제 대기, 지표 기후에 대한 데이터 및 구호의 특징에 대한 자세한 정보를 얻었습니다.

위성 대기

타이탄의 상황에서 과학자들은 태양계의 천체를 연구하고 연구하는 과정에서 처음으로 대기를 자세히 연구하는 기회를 갖게 되었습니다. 예상대로 토성의 위성은 밀도가 높고 잘 발달된 대기를 가지고 있는데, 이는 여러 면에서 지구의 기체 껍질과 비슷할 뿐만 아니라 질량에서도 이를 능가합니다.

타이탄의 대기층 두께는 400km였다. 대기의 각 층에는 고유한 구성과 농도가 있습니다. 가스 구성은 다음과 같습니다.

• 98.6%는 질소 N을 남깁니다.
• 대기 중 1.6%는 메탄입니다.
• 소량의 에탄, 아세틸렌 화합물, 프로판, 이산화탄소 및 일산화탄소, 헬륨 및 시안.

30km 높이에서 시작하여 위성 대기의 메탄 농도는 감소 방향으로 변경됩니다. 위성의 표면에 접근할수록 메탄의 양은 95%로 감소하지만 에탄의 농도는 4-4.5%로 증가합니다.

타이탄 위성의 공기 가스층의 특징은 온실 효과를 방지한다는 것입니다. 대기의 낮은 층에 있는 탄화수소 유기 분자의 존재는 엄청난 농도의 메탄으로 인한 온실 효과를 중화시킵니다. 결과적으로 천체의 표면은 탄화수소의 존재로 인해 고르게 냉각됩니다. 토성의 동일한 과정과 중력장은 타이탄 대기의 순환을 결정합니다. 이러한 그림은 토성의 달 대기에서 활발한 기후 과정의 형성에 기여합니다.

위성의 대기가 지속적으로 무게를 잃고 있다는 점에 유의해야 합니다. 이것은 태양풍과 토성의 중력의 지속적인 영향을 받는 공기 가스 껍질을 유지할 수 없는 천체에 강력한 자기장이 없기 때문입니다. 현재까지 고리 거인의 위성에 대한 대기압은 1.5 기압입니다. 이것은 타이탄 대기의 가스 농도에 따라 변하는 기상 조건에 변함없이 반영됩니다.

Titan에서 날씨를 만드는 주요 작업은 육상 기단과 달리 유기 화합물로 구성된 짙은 구름에 의해 수행됩니다. 토성의 가장 큰 위성에서 강수량의 원인이되는 것은 이러한 대기 형성입니다. 낮은 온도로 인해 천체의 대기는 건조합니다. 극지방에서 구름의 농도가 가장 높게 나타났습니다. 기온이 낮기 때문에 대기 중 습도가 매우 낮아 타이탄에 내리는 강수는 질소, 에탄, 암모니아의 화합물로 구성된 메탄 얼음 결정과 서리입니다.

타이탄의 표면과 구조

토성의 위성에는 흥미로운 분위기만 있는 것이 아닙니다. 그 표면은 지질학의 관점에서 매우 흥미로운 대상입니다. 두꺼운 메탄 담요 아래에서 Huygens 우주 탐사선의 사진 렌즈와 카메라는 수많은 호수와 바다로 분리된 전체 대륙을 발견했습니다. 지구와 마찬가지로 대륙에는 암석과 산이 많고 깊은 균열과 함몰이 있습니다. 그들은 광활한 평야와 계곡으로 대체되었습니다. 천체의 적도 부분에는 탄화수소 입자와 얼음 입자에 의해 광대한 모래 언덕이 형성되었습니다. Huygens 우주 탐사선이 이 모래 언덕 중 하나에 착륙했다고 가정합니다.

살아있는 행성과의 완전한 유사성은 액체 구조의 존재를 추가합니다. 타이탄에서는 근원, 구불구불한 수로, 삼각주가 있는 강이 발견되었습니다. 이미지에서 가져온 데이터에 따르면 타이탄의 일부 강의 수로 길이는 1000km가 넘습니다. Titan의 거의 모든 액체 덩어리는이 천체의 전체 표면적의 최대 30-40 %에 달하는 인상적인 지역을 차지하는 분지와 호수에 집중되어 있습니다.

위성 표면에 액체 매질이 많이 축적되어 있다는 증거는 천문학자들을 오랫동안 혼란스럽게 한 거대한 밝은 점이었습니다. 그 후 타이탄의 밝은 부분은 크라켄 해(Kraken Sea)라고 불리는 거대한 액체 탄화수소 웅덩이임이 증명되었습니다. 면적에 따라 이 가상의 물은 지구에서 가장 큰 호수인 카스피해보다 큽니다. 똑같이 흥미로운 또 다른 대상은 액체 메탄과 에탄을 위한 가장 큰 천연 저장소인 리게이아 해입니다.

Casssini AMS의 작업 덕분에 Titan의 바다와 호수의 액체 환경 구성에 대한 정확한 정보를 얻었습니다. 사진과 컴퓨터 시뮬레이션의 데이터를 사용하여 Titan의 액체 구성은 지상 조건에서 결정되었습니다.

• 에탄은 76-80%이고;
• 타이탄의 바다와 호수의 프로판 6-7%;
• 메탄은 5-10%를 차지합니다.

냉동 가스의 형태로 제공되는 주요 요소 외에도 시안화수소, 부탄, 부텐 및 아세틸렌이 액체에 존재합니다. 타이탄의 주요 물 축적은 지구의 형태와 다소 다른 성질을 가지고 있습니다. 물과 암모니아로 구성된 과열된 얼음의 거대한 퇴적물이 위성 표면에서 발견되었습니다. 표면 아래에 암모니아가 용해된 액체 물로 채워진 광대한 천연 저수지가 있을 수 있다고 가정합니다. 이런 면에서 위성의 내부 구조도 흥미롭다.

오늘날 Titan의 내부 구조에 대해 다양한 버전이 제시되고 있습니다. 지구형 그룹의 모든 행성의 경우와 마찬가지로 태양계의 처음 네 행성에서와 같이 철-니켈이 아니라 돌로 된 단단한 핵을 가지고 있습니다. 직경은 약 3400-3500km입니다. 그런 다음 가장 흥미로운 것이 시작됩니다. 맨틀이 코어 뒤에서 시작되는 지구와 달리 타이탄의 이 공간은 얼음과 메탄 하이드레이트로 이루어진 조밀하게 압축된 층으로 채워져 있습니다. 아마도 개별 층 사이에 액체 층이 있을 것입니다. 그러나 차가움과 암석 특성에도 불구하고 위성은 활동 단계에 있으며 지각 과정이 관찰됩니다. 이것은 토성의 거대한 중력에 의해 야기되는 조석력에 의해 촉진됩니다.

타이탄의 가능한 미래

지난 10년 동안 수행된 연구 데이터로 판단하면 인류는 태양계에서 독특한 물체를 다루고 있습니다. 세 가지 유형의 활동이 모두 특징 인 지구 외에도 타이탄은 유일한 천체라는 것이 밝혀졌습니다. 토성의 위성에서 지속적인 지질 활동의 흔적이 관찰되어 살아있는 구조 활동을 확인합니다.

타이탄 표면의 특성도 상당 부분 흥미롭습니다. 그 구조, 구성 및 부조는 토성의 달 표면이 끊임없이 움직인다는 사실을 뒷받침합니다. 여기에서는 지구와 마찬가지로 바람과 강수량의 영향으로 토양 침식이 관찰되고 암석이 풍화되고 퇴적물이 퇴적됩니다.

위성 대기의 구성과 위성에서 일어나는 순환 과정은 타이탄의 기후를 형성했습니다. 이 모든 징후는 특정 조건에서 생명체가 타이탄에 존재할 수 있다는 사실을 지지합니다. 당연히 육상 생물과는 다른 형태의 생명체가 되겠지만, 그 존재 자체가 인류에게 엄청난 발견이 될 것이다.

질문이 있는 경우 기사 아래의 의견에 남겨주세요. 저희 또는 방문자가 기꺼이 답변해 드리겠습니다.

클래스="part1">

세부 사항:

토성의 위성

티탄

© 블라디미르 칼라노프,
웹사이트"아는 것이 힘이다".

수십 개의 위성이 토성을 중심으로 회전합니다. 현재 53개의 명명된 위성이 알려져 있으며 약 12개의 천체가 토성의 위성 시스템에 참여하기 위해 비행 궤적의 확인을 "기다립니다". 그 중 가장 큰 위성이 눈에 띕니다. 아시다시피 이미 1655년에 Christian Huygens가 발견한 Titan입니다. 크기면에서 타이탄은 목성의 위성인 가니메데 다음으로 태양계의 모든 위성 중 2위입니다. 타이탄의 지름은 5150km입니다. 크기면에서 이 위성은 지름이 4878km인 행성 수성보다 큽니다. 토성 주위를 도는 타이탄의 공전 주기는 거의 16일(15일 22시간 41분)입니다. 타이탄은 달이 지구를 향하는 것처럼 한쪽이 토성을 향하고 있습니다. 타이탄은 토성에서 1221900km 떨어진 궤도에서 움직입니다.

타이탄의 내부 구조

타이탄은 천문학자뿐 아니라 생물학자, 지질학자, 고기후학자에게도 큰 관심거리입니다. 그러나 그들 모두는이 위성의 대기와 표면과 같이 타이탄의 크기와 궤도의 매개 변수에만 관심이 있습니다.

타이탄은 태양계에서 대기가 있는 유일한 위성입니다. 타이탄 대기의 밀도는 지구 대기의 밀도보다 훨씬 높기 때문에 타이탄 표면 수준의 압력은 지구의 압력보다 1.5배(1.5bar) 높습니다. 위성 표면의 온도는 90~100K 범위입니다. 대기는 주로 질소(90~97%)로 구성되며 메탄(2~5%)과 아르곤(약 0~6%)도 있습니다. , 에탄, 수소(0.2%) 및 이산화탄소의 흔적이 있습니다. 메탄의 존재는 적외선 분광법을 사용하여 1944년에 이미 결정되었습니다.

타이탄의 표면은 구름으로 덮여 있습니다. 보이저 1호가 1980년에 전송한 이미지에서 구름은 주로 주황색입니다. 이것은 대기 중에 메탄이 ​​존재하는 상황에서 충분히 이해할 수 있는 유기 분자의 존재를 의미합니다. 메탄은 온실 가스이며 메탄을 함유한 구름이 타이탄의 표면을 빽빽하게 덮고 있습니다. 타이탄의 육안 관찰은 매우 어렵습니다. 일부 연구자들은 추위가 대기의 바깥층에서만 지배하며 단백질이 살 수 있는 조건을 포함하여 표면에 다른 조건이 있을 수 있다고 제안했습니다.

이전에 지구에 존재했던 대기와 타이타닉 대기의 유사성에 대한 가정이 있었습니다. 이 가정에는 일정한 근거가 있었기 때문입니다. 타이탄의 대기에서와 같이 지구의 현대 대기에서 주요 구성 요소는 분자 질소입니다.

타이탄의 표면 미스터리

우주선 "호이겐스"에서 촬영한 타이탄 표면의 전경

타이탄 표면의 미스터리는 과학자들을 괴롭혔습니다. 천문학자, 특히 생물학자와 고기후학자들은 (만약에!) 단백질 생명체가 발견될 수 있는 천체에 대해 더 알고 싶어했습니다. 구름 층 아래에 ​​무엇이 있습니까? 바다 또는 단단한 표면? 바다라면 무엇으로 채워져 있습니까? - 물은 무엇입니까? 에탄? 이러한 질문에 답하는 데는 오랜 시간이 걸리지 않았습니다. 1997년, NASA는 유럽 우주국과 함께 Cassini-Huygens 프로젝트의 개발을 완료하고 Huygens 대기 탐사선이 있는 Cassini 행성간 장치가 타이탄에 시작합니다. 2004년 7월, 호이겐스 탐사선은 카시니 우주선에서 분리되어 타이탄의 흐린 대기에 진입하여 표면에 착륙합니다. Huygens 탐사선이 지구로 전송한 정보는 Titan에서 최소한의 생물학적 활동의 흔적을 찾는 것을 꿈꾸는 연구원들에게 기회를 주지 않았습니다. 다시 한 번, 우리는 태양계에서, 그리고 아마도 우리 은하 전체에서, 그리고 그러한 수천 개의 은하에서도 우리의 아름다운 작은 행성 지구 외에는 어디에도 생명체가 존재하지 않는다고 확신합니다. 타이탄의 표면은 대기와 마찬가지로 평균 표면 온도가 영하 178°C로 매우 추웠습니다. 표면에는 많은 호수가 있지만 자연적으로 물이 채워져 있지 않습니다. 아마도 메탄이나 에탄과 다른 물질의 화합물일 것입니다.

타이탄에 대한 연구는 계속됩니다. 현재까지 타이탄 표면의 60% 이상이 매핑되었습니다. 호수는 전체 연구 지역의 약 14%를 차지합니다. 타이탄의 물질(바위와 얼음의 혼합물)의 밀도는 약 1.88g/cm³로 토성의 위성 중 가장 밀도가 높습니다. 타이탄은 토성의 모든 위성 질량의 95% 이상을 차지합니다. 타이탄의 질량은 1.345 × 10 23 kg입니다. 자유낙하 가속도는 1.352(m/s²)입니다. 중력은 지구보다 약 7배 적습니다.

© 블라디미르 칼라노프,
"아는 것이 힘이다"

친애하는 방문자!

작업이 비활성화되었습니다. 자바스크립트. 브라우저에서 스크립트를 켜면 사이트의 전체 기능을 볼 수 있습니다!

토성의 위성은 지구와 가장 유사한 천체인 타이탄이다. 보다 최근에 과학자들은 액체 상태의 물질이 지구 밖에서 처음으로 발견된 사진을 받았습니다. 또한 타이탄에서 지구와 유사한 대기가 발견되었습니다. 이전에는 유명한 과학적 발견이 이미 Titan과 관련이 있었습니다. 예를 들어 2008년 Titan에서 지하 바다가 발견되었습니다. 아마도 화성이 아니라 타이탄이 우리의 미래 집이 될 것입니다.

타이탄은 가니메데 다음으로 태양계에서 두 번째로 큰 위성입니다. 타이탄은 토성의 모든 위성 질량의 95%를 차지합니다. 타이탄의 중력은 지구 중력의 약 7분의 1입니다. 타이탄은 태양계에서 유일하게 대기 밀도가 높은 달이며 두꺼운 구름층으로 인해 표면이 거의 보이지 않는 유일한 위성입니다. 지표면의 압력은 지구 대기의 압력보다 1.6배 높습니다. 온도 - 영하 170-180 °C


타이탄에는 메탄과 에탄으로 이루어진 바다, 호수, 강과 얼음으로 이루어진 산이 있습니다. 아마도 직경이 약 3400km인 암석 코어 주변에는 다양한 유형의 결정화와 액체 층이 있는 여러 개의 얼음 층이 있을 것입니다. 많은 과학자들이 지구 표면 아래 바다의 존재에 대한 가설을 제시했습니다. 2005년과 2007년의 Cassini 이미지를 비교한 결과 풍경 세부 사항이 약 30km 이동한 것으로 나타났습니다. 타이탄은 항상 한쪽이 토성을 향하고 있기 때문에 얼음 지각이 위성의 주요 질량으로부터 전지구적 액체층에 의해 분리되어 있다는 사실로 이러한 이동을 설명할 수 있습니다. 지각의 움직임은 한 방향(서에서 동쪽으로)으로 회전하고 지각을 끌어당기는 대기의 순환을 유발할 수 있습니다. 지각의 움직임이 고르지 않은 것으로 판명되면 바다의 존재 가설이 확인됩니다. 아마도 암모니아가 용해된 물로 구성되어 있을 것입니다.


이 이론은 2009년 7월 중순 카시니 우주선이 촬영한 타이탄 표면에 반사된 햇빛 사진으로 확인되었습니다. 이 이미지는 2009년 12월 샌프란시스코에서 열린 미국 지구 물리학 학회 연례 회의에서 공개적으로 발표되었습니다.

그 후 과학자들은 감지된 밝은 점이 화산 폭발이나 번개가 아닌 호수 표면의 태양 섬광에 불과하다는 것을 증명하기 위해 많은 시간을 할애해야 했습니다. 추가 분석 결과 과학자들은 감지된 눈부심이 크라켄 해의 거대한 탄화수소 분지에 속해 있음을 알 수 있었습니다. 이는 면적이 400,000제곱킬로미터로 지구상에서 가장 큰 호수 - 카스피해. Cassini 데이터 및 컴퓨터 계산에 따르면 호수의 액체 구성은 다음과 같습니다. 에탄(76-79%). 두 번째는 프로판(7-8%), 세 번째는 메탄(5-10%)입니다. 또한 호수에는 2-3%의 시안화수소와 약 1%의 부텐, 부탄 및 아세틸렌이 포함되어 있습니다. 다른 가설에 따르면 주성분은 에탄과 메탄입니다.

카시니가 전파를 이용하여 타이탄의 표면을 연구하는 과정에서 거대한 액체 호수의 흔적을 발견한 이래로 타이탄의 표면에 액체 탄화수소 호수의 존재는 의심의 여지가 없습니다. 이러한 간접적인 데이터를 기반으로 과학자들은 타이탄에서 전 지구적 빙하기와 해빙 주기의 존재를 증명하기까지 했지만, 지금까지 천문학자들은 타이탄의 빽빽한 탄화수소 대기를 뚫고 이 호수를 포착할 수 없었습니다. 처음으로 Cassini와 함께 일하는 연구원 팀은 대부분의 호수가 집중된 Titan의 북반구에서 겨울이 끝나고 표면이 태양 광선에 의해 다시 밝아지기 시작한 지금에서야 이것을 할 수 있었습니다. 태양.


패서디나에 기반을 둔 행성 지질학자 로잘리 로페즈(Rosalie Lopez)는 타이탄의 표면을 자세히 연구한 후 "타이탄의 표면이 지구와 얼마나 유사한지 놀랍습니다."라고 말했습니다.


타이탄은 지구와 비슷한 대기를 가지고 있습니다. 타이탄의 대기는 두께가 약 400km이고 여러 층의 탄화수소 스모그를 포함하고 있어 타이탄은 태양계에서 망원경으로 표면을 관찰할 수 없는 유일한 위성입니다. 스모그는 또한 태양계 고유의 온실 효과 방지 효과를 담당합니다. 대기는 98.6%가 질소이며, 표층 부근에서는 그 함량이 95%로 감소합니다. 따라서 타이탄과 지구는 밀도가 높은 대기와 질소 함량이 우세한 태양계의 유일한 천체입니다. 다이어그램은 타이탄의 구조를 보여줍니다. 이 주제에 이어 화성에서의 삶을 현실로 만들 계획인 Elon Musk와 Elon Musk의 Space X 프로젝트에 대해 읽어보길 권합니다.

타이탄은 대기 과정의 역학을 보장하기 위해 매우 적은 양의 태양 에너지를 받습니다. 대기 질량을 이동시키는 에너지는 지구의 달에 의해 야기되는 조수보다 400배 더 강한 토성의 강력한 조석 효과에 의해 제공되는 것 같습니다. 타이탄에 널리 퍼져 있는 사구 능선의 위도 위치는 바람의 조수 특성을 가정하는 데 유리합니다. 저위도에서 타이탄의 표면은 명확한 경계를 가진 여러 개의 밝고 어두운 영역으로 나뉩니다. 적도 근처의 선두 반구에는 호주 크기의 밝은 영역(허블 망원경의 사진에서도 볼 수 있음)이 있으며, 이 영역은 산맥입니다. 그것은 Xanadu라고 명명되었습니다.

위성 이름:티탄;

지름: 5152km;

POV 면적: 83,000,000km²

부피: 715.66×10 8 km³;

무게: 1.35×1023kg;

밀도 ~이다: 1880kg/m³;

순환 기간: 15.95일;

유통기간: 15.95일;

토성과의 거리: 1,161,600km;

궤도 속도: 5.57km/s;

적도 길이: 16,177km;

궤도 기울기: 0.35°;

가속 자유 낙하: 1.35m/s²

위성 : 토성

티탄- 토성의 가장 큰 위성이자 태양계에서 두 번째로 큰 위성. 오랫동안 타이탄은 태양계에서 가장 큰 위성이라고 믿어졌습니다. 과학자들은 현대 연구 이후 목성의 위성인 가니메데의 크기에 주목해 왔다. 이 위성은 반지름(2634km)이 타이탄(2576km)보다 58km 더 크다. 토성의 위성은 다른 위성보다 클 뿐만 아니라 일부 행성보다 큽니다. 예를 들어, 태양 수성의 첫 번째 행성의 반지름은 2440km로 타이탄의 반지름보다 136km 작으며 태양계의 마지막 행성은 위성보다 부피가 10 작은 명왕성입니다. 타이탄 사이즈행성 중에서 화성에 가깝고(반경 3390km), 부피는 1:2.28(화성에 유리함)의 비율입니다. 또한 타이탄은 토성의 위성 중 가장 밀도가 높은 천체입니다. 그리고 가장 큰 위성의 질량은 토성의 다른 위성을 합친 것보다 큽니다. 타이탄은 토성의 모든 위성 질량의 95% 이상을 차지합니다. 이것은 태양계의 다른 모든 천체에 대한 태양 질량의 비율과 약간 비슷합니다. 별의 질량이 전체 태양계 질량의 99% 이상을 차지하는 곳. 밀도 및 질량티타늄 1880kg / m³ 및 1.35 × 10 23kg은 목성의 위성인 가니메데(1936kg/m³, 1.48 × 10 23kg) 및 칼리스토(1834kg/m³, 1.08 × 10 23kg)와 유사합니다.
타이탄은 토성의 22번째 위성입니다. 그것의 궤도는 Dione, Tethys 및 Enceladus보다 멀지만 Iapetus의 궤도보다 거의 3배 가깝습니다. 타이탄은 토성의 고리 바깥쪽에 있으며 행성 중심에서 1,221,900km 떨어져 있고 토성 대기의 바깥층에서 1,161,600km 이상 떨어져 있지 않습니다. 위성은 지구에서 거의 16일, 평균 5.57km/s의 속도로 15일 22시간 41분 만에 완전한 혁명을 일으켰습니다. 이는 달이 지구를 도는 것보다 5.5배 빠른 속도다. 달과 태양계의 다른 많은 행성 위성과 마찬가지로 타이탄은 조석력의 작용으로 인해 행성에 대해 동기 회전을 합니다. 이것은 축을 중심으로 한 회전과 토성을 중심으로 한 회전이 일치하고 위성은 항상 같은면으로 행성을 향하고 있음을 의미합니다. 타이탄에서는 지구와 마찬가지로 계절의 변화가 있습니다. 토성의 회전축이 적도에 대해 26.73° 기울어져 있기 때문입니다. 그럼에도 불구하고, 행성은 태양으로부터 너무 멀리 떨어져(14억 3천만km) 그러한 기후 계절이 각각 7.5년 지속됩니다. 즉, 토성과 타이탄을 포함한 위성의 겨울, 봄, 여름, 가을이 30년마다 번갈아 가며 필요한 시간입니다. 토성 시스템태양을 완전히 감싸기 위해.

타이탄은 태양계의 다른 모든 대형 위성과 마찬가지로 중세 시대에 발견되었습니다. 당시의 광학과 망원경은 현대에 비해 훨씬 열등했지만, 1655년 3월 25일 천문학자 크리스티안 호이겐스그는 토성 옆에 밝은 몸체를 발견했습니다. 그는 그가 설정 한대로 16 일마다 토성 디스크의 같은 장소에 나타나서 행성을 감싸고 있습니다. 4번의 공전 끝에 1655년 6월 토성의 고리가 지구에 대해 상대적으로 낮은 기울기를 갖고 관측에 방해가 되지 않았을 때, 호이겐스는 마침내 토성의 위성을 발견했다고 확신하게 되었습니다. 이는 망원경 발명 이후 45년 만인 두 번째 인공위성 발견이다. 갈릴레오목성의 가장 큰 4개의 위성. 거의 2세기 동안 위성에는 특정한 이름이 없었습니다. 타이탄의 진짜 이름은 1847년 영국의 천문학자이자 물리학자인 존 허셜이 크로노스의 형제 타이탄을 기리기 위해 제안한 것입니다.

달(왼쪽 위)과 지구(오른쪽)와 비교한 타이탄(왼쪽 아래)의 크기.

타이탄은 지구보다 15배 작고 달보다 3.3배 크다.

분위기와 기후

타이탄은 상당히 조밀하고 두꺼운 대기를 가진 태양계의 유일한 위성입니다. 지구 대기보다 4.7배 높은 위성 표면으로부터 약 400km 고도에서 끝난다. 카르만 라인지구 표면에서 85km 고도에서). 타이탄의 대기는 평균 질량이 4.8 × 10 20 kg으로 지구의 공기(5.2 × 10 18 kg)보다 거의 100배나 무겁습니다. 그러나 약한 중력으로 인해 위성의 자유낙하 가속도는 지구의 중력보다 7.3배 약한 1.35m/s²에 불과하므로 타이탄 표면에서 압력이 감소함에 따라 146.7kPa(단 1.5kPa)까지만 상승합니다. 지구 대기의 배). 타이탄의 대기는 지구와 매우 유사합니다. 그것의 낮은 층은 또한 세분됩니다 대류권과 성층권. 대류권에서 온도는 표면의 -179 ° C에서 고도 35km의 -203 ° C로 높이와 함께 떨어집니다 (지구에서 대류권은 고도 10-12km에서 끝납니다). 광대한 대류권계면은 고도 50km까지 확장되며 온도는 거의 일정하게 유지됩니다. 그런 다음 표면에서 약 150km 떨어진 성층권과 중간권을 우회하여 온도가 상승하기 시작합니다. 입력 전리층고도 400-500km에서 온도는 최대 표시 - 약 -120-130 ° C까지 상승합니다.

타이탄의 공기 껍질은 거의 98.4%가 질소로 이루어져 있고 나머지 1.6%는 메탄과 아르곤으로 주로 상층 대기에 존재합니다. 이것에서도 위성은 다음과 유사합니다. 우리의 행성, 타이탄과 지구는 태양계의 유일한 천체이기 때문에 대기는 대부분 질소입니다(지구 표면의 질소 농도는 78.1%). 티타늄은 자기장이 크지 않기 때문에 공기 껍질의 상층부는 태양풍과 우주 복사에 매우 취약합니다. 입력 상층 대기, 자외선 태양 복사의 영향으로 메탄과 질소는 복잡한 탄화수소 화합물을 형성합니다. 그들 중 일부는 7개 이상의 탄소 원자를 포함합니다. 까지 내려가면 타이탄의 표면그리고 위를 올려다보면 하늘이 주황색일 것입니다. 대기의 빽빽한 층이 태양 광선을 방출하는 것을 꺼려하기 때문입니다. 대기 상층에 있는 질소 원자를 포함한 유기 화합물도 이러한 공기 색상을 형성할 수 있습니다.

지구의 대기와 타이탄의 대기 비교. 두 몸의 공기는 대부분

질소로 구성: 티타늄 - 94.8%, 지구 - 78.1%. 게다가 중간층에는

고도 8~10km에 있는 타이탄의 대류권에는 약 40%의 메탄이 포함되어 있습니다.

압력을 받으면 메탄 구름으로 응축됩니다. 그런 다음 표면으로

지구에서와 같이 액체 메탄에서 나오는 비 - 물

카시니 우주선에서 촬영한 타이탄의 이미지. 대기 위성 그래서

밀도가 높고 불투명하여 우주에서 표면을 볼 수 없음

Titan에 대한 흥미로운 주제는 의심할 여지 없이 위성 기후. Titan의 표면 온도는 평균 -180 °C입니다. 빽빽하고 불투명한 대기로 인해 극과 적도의 온도차는 3도에 불과합니다. 이러한 낮은 온도와 높은 압력은 얼음이 녹는 것을 방해하여 대기에 물이 거의 없는 상태로 만듭니다. 지표면에서 공기는 거의 대부분이 질소로 이루어져 있으며, 상승함에 따라 질소 농도는 감소하는 반면 에탄 C 2 H 6 과 메탄 CH 4 의 함량은 증가합니다. 고도 8-16km에서 기체의 상대습도는 100%까지 상승하고 응축되어 배출 메탄과 에탄 구름. 타이탄에 가해지는 압력은 이 두 원소를 지구처럼 기체 상태가 아닌 액체 상태로 유지하기에 충분합니다. 때때로 구름이 충분한 수분을 축적하면 타이탄의 표면에 지구 퇴적물처럼 에탄올-메탄 비그리고 액체 "가스"로부터 강, 바다, 심지어 바다 전체를 형성합니다. 2007년 3월, 위성에 가까이 접근하는 동안 카시니 장치는 북극 근처에서 여러 개의 거대한 호수를 발견했으며, 그 중 가장 큰 호수는 길이가 1000km에 달하고 면적이 카스피 해. 프로브 연구 및 컴퓨터 계산에 따르면 이러한 호수는 에탄 C 2 H 6 -79%, 메탄 CH 4 -10%, 프로판 C 3 H 8 -7-8%와 같은 탄소-수소 원소와 소량의 시안화수소 2-3% 및 부틸렌 약 1%의 양. 이러한 호수와 바다는 지상 대기압(100kPa 또는 1atm)에서 몇 초 만에 소멸되어 가스 구름으로 변할 것입니다. 프로판 및 에탄과 같은 일부 가스는 공기보다 무겁기 때문에 바닥에 남아 있는 반면 메탄은 즉시 상승하여 대기 중으로 흩어집니다. Titan에서는 완전히 다릅니다. 지구보다 1.5배 높은 낮은 온도와 압력으로 이러한 물질을 액체 상태에 충분한 밀도로 유지합니다. 과학자들은 그러한 바다와 호수에서 토성의 위성에 생명체가 존재할 수 있다는 사실을 배제하지 않습니다. 지구에서는 액체 상태의 물과의 상호 작용과 활동으로 생명체가 형성되었습니다. 타이탄물 대신 에탄과 메탄을 사용하는 것이 좋습니다. 우리가 크고 작은 동물에 대해 이야기하는 것이 아니라 미시적이고 단순한 유기체에 대해 이야기하고 있음이 분명합니다. 예를 들어, 분자 수소를 흡수하고 아세틸렌을 먹고 그 과정에서 메탄을 방출하는 박테리아. 육상 동물이 산소를 흡입하고 이산화탄소를 내뿜는 방법.
바람위성 표면에서 속도는 0.5m / s 이하로 매우 약하지만 상승함에 따라 증가합니다. 이미 고도 10-30km에서 바람은 30m/s의 속도로 불고 그 방향은 위성의 회전 방향과 일치합니다. 표면에서 120km의 고도에서 바람은 가장 강력한 회오리 바람 폭풍과 허리케인으로 바뀌며 속도는 초당 80-100m로 증가합니다.

타이탄의 파노라마에 대한 예술가의 견해. 암석으로 둘러싸인 메탄 호수

산 구조는 짙은 노란색 또는 밝은 갈색을 띠며 아름답게 조화를 이룹니다.

푸른 바다와 같은 오렌지빛 하늘과 함께 - 지구의 푸른 분위기와 함께

대기의 순환과 상호작용의 주요 요소는 메탄과 에탄이며,
타이탄의 장에서 형성되어 공기 중으로 방출될 수 있습니다.
화산 폭발. 낮은 대기에서는 액체로 응축됩니다.
구름을 형성한 다음 메탄과 에탄이 비가 내리면서 표면으로 떨어집니다.

표면 및 구조

타이탄의 표면은 토성의 대부분의 위성과 마찬가지로 어두운 영역과 밝은 영역으로 나뉘며 명확한 경계로 서로 분리되어 있습니다. 지구와 마찬가지로 위성의 표면은 메탄과 에탄의 액체 "가스"로 인해 육지와 대륙, 액체 부분이 바다와 바다로 나뉩니다. 밝은 지역의 적도 부근에는 가장 큰 타이탄 대륙이 있습니다. 자나두. 이것은 호주 크기의 거대한 본토이며 산맥으로 구성된 언덕입니다. 본토의 산맥은 높이가 1km가 넘습니다. 땅의 흐름과 같은 경사면에서 액체 강이 흘러 내려와 평평한 표면을 형성합니다. 메탄 호수. 더 연약한 암석 중 일부는 침식되기 쉽고 메탄 비와 액체 메탄의 경사면을 흐르는 개울로 인해 점차적으로 산에 동굴이 형성됩니다. 타이탄의 어두운 영역은 상층 대기에서 떨어지는 탄화수소 먼지 입자가 높은 곳에서 메탄 비에 의해 씻어 내고 바람에 의해 적도 지역으로 이동하여 축적되어 형성됩니다.

타이탄의 내부 구조가 무엇인지 정확히 말하기는 매우 어렵습니다. 아마도 중앙에 위치 하드 코어타이탄 반지름의 2/3 크기(약 1700km) 핵 위는 맨틀밀도가 높은 얼음과 메탄 하이드레이트로 구성됩니다. 토성과 주변 위성의 조석력으로 인해 위성의 중심부가 가열되고 내부에서 생성된 에너지가 뜨거운 암석을 표면으로 밀어냅니다. 또한 지구와 마찬가지로 타이탄의 내장에서 화학 원소의 방사성 붕괴가 발생하여 화산 폭발에 대한 추가 에너지 역할을 합니다.

1973년 4월 NASA 우주선이 자이언트 플래닛을 향해 발사되었습니다. "파이오니어-11". 6개월 후, 그는 목성 주위를 중력 기동하여 토성을 향해 더 멀리 향했습니다. 그리고 1979년 9월, 탐사선은 타이탄의 대기권 354,000km 이내를 통과했습니다. 이 수렴은 과학자들이 표면 온도가 너무 추워서 생명체가 살 수 없다는 것을 결정하는 데 도움이 되었습니다. 몇 년 후 보이저 1호 5600km에서 위성에 접근하고 대기의 상당히 고품질 사진을 많이 찍고 위성의 질량과 크기, 일부 궤도 특성을 결정했습니다. 90년대에는 허블 망원경의 강력한 광학 장치를 사용하여 타이탄의 대기를 더 자세히 연구했습니다. 메탄 구름. 과학자들은 수증기와 같은 메탄 가스가 상층에서 축축해져서 액체가 된다는 것을 발견했습니다. 그런 다음 이 형태로 강수로 표면에 떨어집니다.

타이탄 연구의 마지막이자 더 중요한 단계는 행성간 우주 정거장의 임무로 간주됩니다." 카시니-호이겐스". 2004년 10월 26일 표면에서 불과 1200km 떨어진 타이탄의 첫 비행을 했습니다. 이 가까운 거리에서 프로브는 다음의 존재를 확인했습니다. 메탄 강과 호수. 두 달 후인 12월 25일, 호이겐스는 외부 탐사선에서 분리되어 타이탄 대기의 불투명한 층을 통해 400km 잠수를 시작했습니다. 하강은 2시간 28분 동안 지속되었습니다. 이 시간 동안 온보드 장비는 대기압이 약 50kPa(0.5atm)인 고도 18~19km에서 짙은 메탄 연무(구름 층)를 감지했습니다. 하강 초기의 외부 온도는 -202°C인 반면 타이탄의 표면은 약 -180°C였습니다. 위성 표면과의 충돌 충돌을 방지하기 위해 장치는 특수 낙하산으로 내려갔습니다. Huygens가 가라앉는 것을 지켜본 Space Flight Directorate는 표면에서 액체 메탄을 볼 수 있기를 매우 희망했습니다. 그러나 장치는 뜻과 달리 단단한 땅에 떨어졌다.

"라고 불리는 미래의 프로젝트타이탄 새턴 시스템 미션' 역사상 최초의 항해가 될 것입니다.

지구 외부. 이 장치는 3개월 동안 액체에서 바다를 서핑할 것입니다.

메탄과 고리가 있는 거대한 토성의 일몰을 감상하세요.