Tytan (księżyc)

Tytan
Saturn  VI
Zdjęcie ilustracyjne przedmiotu Tytan (księżyc)
Zobacz centrum Tytana w akcji na żywo. Pozostałe sześć widoków wykonano w podczerwieni przez sondę Cassini w latach 2004-2017.
Rodzaj Naturalny satelita Saturna
Charakterystyka orbitalna
( Epoka 1 st styczeń 2004, JJ 2453200.5)
Półoś wielka 1 221 870  km
Perycentrum 1 186 680  km
Apocentrum 1 257 060  km
Ekscentryczność 0,028 8
Okres rewolucji 15.95  d
Nachylenie 0,280 ° (w stosunku do płaszczyzny Laplace'a Saturna)
Charakterystyka fizyczna
Średnica 5151,0 ± 4,0 km
Masa (1,345 2 ± 0,000) × 10 23  kg
Średnia gęstość (1,880 ± 0,004) × 10 3  kg / m 3
Grawitacja powierzchniowa 1,352 m / s 2
Okres rotacji 15,95  d
( Synchroniczne )
Pozorna wielkość 8,2
(w opozycji)
Średnie albedo 0,2
Temperatura powierzchni 93,7  K
Charakterystyka atmosfery
Ciśnienie atmosferyczne 146,7  kPa (98,4% N 2, 1,6% CH 4)
Odkrycie
Odkrywca Christian Huygens
Data odkrycia 25 marca 1655 r
Oznaczenie (e)

Tytan , zwany także Saturn VI , jest największym naturalnym satelitą Saturna  . Ze średnicą o 6% większą niż średnica Merkurego , Tytan jest pod względem wielkości drugim co do wielkości satelitą w Układzie Słonecznym , po Ganimedesie , największym satelicie Jowisza . Jest to jedyny znany satelita, który ma gęstą atmosferę . Odkryty przez holenderskiego astronoma Christiana Huygensa w 1655 roku Tytan jest pierwszym księżycem zaobserwowanym wokół Saturna.

Titan składa się głównie ze skał i zamarzniętej wody. Jej gęsta atmosfera przez długi czas uniemożliwiała obserwację jej powierzchni, aż do przybycia misji Cassini-Huygens w 2004 roku . Ten ostatni pozwolił na odkrycie ciekłych jezior węglowodorowych w rejonach polarnych satelity. Z geologicznego punktu widzenia powierzchnia Tytana jest młoda; wymieniono tam kilka gór, a także możliwe kriowulkany , ale powierzchnia ta pozostaje stosunkowo płaska i gładka, z nielicznymi kraterami uderzeniowymi .

Atmosferze Titan się do 98,4% azotu i 1,6% metanu i etanu . Klimat – obejmujący wiatry i deszcze metanu  – tworzy na powierzchni cechy podobne do tych występujących na Ziemi, takie jak wydmy i wybrzeża. Podobnie jak Ziemia, Tytan ma pory roku. Dzięki płynom (zarówno na powierzchni, jak i pod powierzchnią) i gęstej atmosferze azotu Tytan jest postrzegany jako odpowiednik wczesnej Ziemi , ale w znacznie niższej temperaturze. Satelita jest cytowany jako prawdopodobnie kryjący pozaziemskie życie drobnoustrojów lub przynajmniej jako prebiotyczne środowisko naturalne bogate w złożoną chemię organiczną . Niektórzy badacze sugerują, że podziemny ocean mógłby prawdopodobnie służyć jako środowisko sprzyjające życiu.

Charakterystyka fizyczna

Wymiary

Tytan krąży w odległości 1222 000 kilometrów od Saturna (czyli 20,2 promieni Saturna). Ma średnicę 5151 kilometrów; dla porównania planeta Merkury ma średnią średnicę wolumetryczną 4879 km, Księżyc 3474  km , Mars 6779 km, a Ziemia 12 742 km.

Przed przybyciem sondy Voyager 1 w 1980 roku społeczność naukowa uważała, że ​​Tytan jest nieco większy niż Ganimedes ( o średnicy 5262  km ), co czyniłoby go największym księżycem w Układzie Słonecznym . To przeszacowanie zostało wywołane gęstą i nieprzejrzystą atmosferą Tytana , która rozciąga się na ponad 100 kilometrów nad jego powierzchnią, zwiększając w ten sposób jego pozorną średnicę.

Tytan jest zatem drugim co do wielkości satelitą w Układzie Słonecznym i największym satelitą Saturna .

Struktura wewnętrzna

Średnica i masa Tytana (a tym samym jego gęstość ) są podobne do księżyców galilejskich Ganimedesa i Kallisto . W oparciu o gęstość 1,88  g cm- 3 , Tytan składałby się w połowie z lodu wodnego iw połowie ze skał ( krzemiany i żelazo ). Te cięższe związki prawie nie występują na powierzchni, gdzie lód jest głównym składnikiem skorupy (poprzez zjawisko różnicowania ). Ten lód to głównie lód wodny , ale prawdopodobnie jest zmieszany z lodem amoniakalnym (NH 3) Oraz lód z węglowodorów , głównie metanu (CH 4) i etan (C 2 H 6).

Tytan jest najprawdopodobniej podzielony na kilka warstw, a jego skalny rdzeń o średnicy 3400  km otoczony jest kilkoma warstwami różnych krystalicznych form lodu. Wnętrze satelity może być nadal ciepłe i możliwe jest, że pomiędzy skorupą lodową I h a bardziej wewnętrznymi warstwami lodu istnieje ciekła warstwa wody i amoniaku . Istnienie takiego oceanu sugeruje sonda Cassini , która wykryła fale radiowe o bardzo niskiej częstotliwości w atmosferze Tytana; powierzchnia satelity byłaby złym reflektorem tego typu fal, które są raczej odbijane przez przejście płynnego lodu wewnętrznego oceanu.

Dane zebrane przez Cassini międzyPaździernik 2005 i maj 2007pokazują, że charakterystyczne punkty orientacyjne na powierzchni przemieszczały się w tym okresie nawet o 30  km . To przemieszczenie sugeruje, że skorupa jest oddzielona od wnętrza księżyca, co jest kolejną wskazówką na istnienie wewnętrznego oceanu.

Atmosfera

Generał

Tytan jest jedynym satelitą w Układzie Słonecznym ze znacznie rozwiniętą atmosferą ; inne satelity mają w najlepszym razie tylko ślady gazu. Grubość atmosfery Tytana wynosiłaby od 200  km do 880  km (na Ziemi 99,999% masy atmosfery znajduje się poniżej 100  km wysokości). Jest nieprzezroczysty na wielu długościach fal i uniemożliwia uzyskanie pełnego spektrum odbicia powierzchni z zewnątrz.

Istnienie atmosfery odkrył Gerard Kuiper w 1944 roku metodą spektroskopii . Szacuje on, że ciśnienie cząstkowe z metanu jest rzędu 0,1  bara. Późniejsze obserwacje sond Voyager pokazują, że ciśnienie na powierzchni satelity przekracza półtora raza ciśnienie ziemskie (czyli 1,5  bara). Atmosfera zawiera nieprzezroczyste warstwy mgły, które blokują przenikanie większości światła otrzymywanego ze Słońca. Z tego powodu sonda Huygens nie była w stanie wykryć swojej pozycji podczas opadania i chociaż udało jej się wykonać zdjęcia powierzchni, zespół badaczy odpowiedzialnych za sondę opisuje ten proces: „fotografowanie asfaltowego parkingu o zmierzchu ” .

Średnia temperatura atmosfery na poziomie gruntu wynosi 94  K ( -179  ° C lub -290  ° F ); osiąga minimum 72  K ( -201  ° C lub -330  ° F ) na poziomie tropopauzy (na wysokości 40  km ).

Kompozycja

Atmosfera Titan wynosi 98,4% diazotu - co tylko zwarta bogaty w azot atmosfery na zewnątrz układu słonecznego Ziemi. - na pozostałe 1,6% w postaci metanu i śladowych ilości azotu „inne gazy, takie jak, węglowodory (w tym etan , dwuacetylenu , metyloacetylenu , acetylen i propan ), cyjanoacetylen , cyjanowodór , dwutlenek węgla , tlenek węgla , cyjanogen , argon i hel .

Naukowcy NASA uważają, że węglowodory tworzą górną warstwę atmosfery. Pochodzą one z reakcji dysocjacji metanu przez światło ultrafioletowe słońca, które wytwarza gęsty pomarańczowy smog . Tytan nie ma pola magnetycznego i czasami krąży poza magnetosferą Saturna , wystawiając go bezpośrednio na wiatr słoneczny . Możliwe, że niektóre cząsteczki są zjonizowane i wynoszone z górnej atmosfery. W listopadzie naukowcy odkryli ciężkie aniony w jonosferze Tytana i uważają, że spadają one do niższych regionów, tworząc pomarańczową mgiełkę, która zasłania powierzchnię satelity. Ich struktura nie jest znana, ale mogą to być toliny tworzące zasady bardziej złożonych cząsteczek, takich jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne . Te pozostałości atmosferyczne mogły tworzyć mniej lub bardziej grube warstwy, pokrywając w ten sposób część powierzchni Tytana rodzajem bitumu . Ślady przepływu obserwowane przez misję Cassini-Huygens są znacznie ciemniejsze niż materiał, po którym meandrują. Jest prawdopodobne, że pokryte są tholinami przyniesionymi przez deszcze ciekłych węglowodorów, które wypłukują części, które wydają się lżejsze.

W 2013 roku naukowcy z Dapnia , instytutu CEA zlokalizowanego w Saclay, odkryli propen w atmosferze Tytana, analizując pomiary z sondy Cassini .

Wiatry

Cyrkulacja atmosferyczna podąża za kierunkiem obrotu Tytana, z zachodu na wschód. Obserwacje atmosfery wykonane przez Cassini w 2004 roku sugerują, że atmosfera wiruje szybciej niż powierzchnia.

Jonosfera

Jonosfery Tytana jest bardziej złożona niż w przypadku Ziemi. Główna część znajduje się na wysokości 1200  km , ale dodatkowa warstwa naładowanych cząstek znajduje się na wysokości 63  km . Atmosfera Tytana jest zatem nieco podzielona na dwie komory rezonansowe z różnymi falami radiowymi. Tytan emituje fale o bardzo niskiej częstotliwości , których pochodzenie nie jest znane, ponieważ wydaje się, że nie ma tam żadnej intensywnej aktywności burzowej.

Powierzchnia

Model: artykuł connee

Generał

  • Fałszywe kolorowe zdjęcie Tytana, ukazujące szczegóły powierzchni i atmosfery. Xanadu to genialny region położony w centrum po prawej stronie.

  • Widok Tytana z misji Cassini ,26 października 2004. Ta mozaika składająca się z dziewięciu zdjęć przedstawia zmiany jasności powierzchni Tytana i jasnych obłoków w pobliżu bieguna południowego. Najjaśniejszy obszar po prawej stronie i obszar równikowy to Xanadu , a ciemniejszy Shangri-La . Powierzchnia wygląda młodo ze względu na brak widocznego krateru.

  • Zrekomponowany obraz Tytana w podczerwieni widziany przez sondę Cassini wlistopad 2015. Niebieski reprezentuje długości fal wyśrodkowane na 1,3  µm , zielony na 2,0, a czerwony na 5,0.

Powierzchnia Tytana jest opisywana jako „złożona, produkowana przez płyny i geologicznie młoda”. Sonda Cassini wykorzystuje wysokościomierz radarowy i radar z syntetyczną aperturą do mapowania niektórych obszarów Tytana podczas jego przelotów. Pierwsze obrazy ujawniają zróżnicowaną geologię, obejmującą obszary gładkie i inne nieregularne. Inne wydają się być pochodzenia wulkanicznego , prawdopodobnie związane z wypuszczaniem wody zmieszanej z amoniakiem . Niektóre obszary prawdopodobnie zostały utworzone przez cząsteczki nawiane przez wiatr. Ogólnie powierzchnia jest stosunkowo płaska, a kilka obszarów przypominających kratery uderzeniowe wydaje się być wypełnionych, prawdopodobnie przez deszcze olejowe lub wulkany. Wysokościomierz radarowy sugeruje, że zmiany wysokości są niewielkie, zwykle rzędu 150  m . Jednak niektóre obszary sięgają nawet 500  m wysokości, a Tytan ma góry o wysokości kilkuset metrów, a nawet ponad kilometr.

Powierzchnię Tytana charakteryzują duże obszary jasnego lub ciemnego terenu. Wśród nich Xanadu jest odblaskową strefą równikową o powierzchni równej Australii . Po raz pierwszy została zidentyfikowana dzięki zdjęciom wykonanym w podczerwieni przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a w 1994 roku , a następnie obserwowanym przez sondę Cassini . Region ten jest pokryty wzgórzami i poprzecinany dolinami i przepaściami. Miejscami przecinają go ciemne, faliste linie przypominające grzbiety lub szczeliny. Mogą one mieć pochodzenie tektoniczne i wskazywać, że Xanadu jest geologicznie młodym obszarem. Mogły też być kanałami pochodzenia płynnego, sugerując wręcz przeciwnie, starożytną krainę erodowaną przez strumienie. Ciemne obszary podobnej wielkości istnieją w innych miejscach na Księżycu i są obserwowane zarówno z kosmosu, jak i z ziemi; mogą to być jeziora metanu i etanu, ale ostatnie obserwacje Cassini wydają się wskazywać, że tak nie jest.

W 2005 roku moduł Huygens wylądował na Tytanie na wschód od regionu zwanego Adiri i sfotografował blade wzgórza poprzecinane ciemnymi „rzekami” zmierzającymi w kierunku równie ciemnej równiny. Te wzgórza składałyby się z lodu wodnego. Ciemne związki organiczne, wytworzone w górnych warstwach atmosfery Tytana przez promieniowanie ultrafioletowe Słońca, mogą spadać na te góry. Następnie zostałyby zmyte przez deszcz metanowy i osadzone na równinach.

Po wylądowaniu Huygens fotografuje ciemną równinę pokrytą małymi skałami i kamykami, które są wykonane z lodu wodnego. U podstawy skał widoczne są ślady erozji, wskazujące na możliwą aktywność rzeczną. Powierzchnia okazuje się wtedy ciemniejsza niż oczekiwano i składa się z mieszaniny wody i lodu olejowego. „Gleba” widoczna na zdjęciach wykonanych przez sondę mogła powstać w wyniku wytrącania się węglowodorów. Możliwe, że obszary powierzchni Tytana pokryte są warstwą tholinów , ale ten punkt nie został jeszcze potwierdzony.

Pełna mapa Tytana o rozdzielczości poniżej kilometra została opublikowana w 2019 roku na podstawie danych z sondy Cassini.

Płyny

Warunki temperatury i ciśnienia na powierzchni Tytana pozwalają metanowi i etanowi występować w postaci płynnej. Tytan i Ziemia to jedyne obiekty w Układzie Słonecznym, na których powierzchni znajdują się płynne przestrzenie. Obecność ciekłego metanu na powierzchni wyjaśniałaby dużą ilość metanu w atmosferze. Hipoteza ta została sformułowana, gdy planetolodzy zdali sobie sprawę ze zjawiska niszczenia metanu atmosferycznego w latach 70. Rozważa się nawet hipotezę planetarnego oceanu węglowodorów, ale pierwsze obserwacje powierzchni Tytana w podczerwieni i falach radiowych z Ziemi obalają tę możliwość. Sondy Voyager pokazują, że atmosfera Tytana jest zgodna z istnieniem cieczy, ale bezpośrednich dowodów nie uzyskano aż do 1995 roku , kiedy dane z Teleskopu Hubble'a i inne obserwacje sugerowały istnienie na Tytanie ciekłego metanu w postaci rozłącznych kieszeni lub oceanu. wielkości jezior i mórz.

Misja Cassini nie potwierdza od razu tej ostatniej hipotezy. Rzeczywiście, kiedy sonda dotrze do układu Saturna w 2004 roku, naukowcy z NASA i ESA mają nadzieję, że jeziora węglowodorowe są wykrywalne przez odbicie Słońca na ich powierzchni, ale początkowo nie obserwuje się odbicia zwierciadlanego . Wiele zdjęć - wykonanych przez Cassiniego w 2004 i 2005 roku - przywołujących wybrzeża okaże się ostatecznie jedynie granicami pomiędzy obszarami jasnymi i ciemnymi.

To jest w czerwiec 2005, na biegunie południowym, że pierwsze potencjalne jezioro zostało zidentyfikowane jako bardzo ciemny obszar, a posteriori zwany Ontario Lacus . Jezioro to powstało prawdopodobnie w wyniku opadów chmur, które gromadzą się w tym miejscu. Zgodnie z przeglądem22 lipca 2006, Cassini wykonuje zdjęcia północnych szerokości geograficznych satelity i podkreśla duże gładkie obszary (a zatem ciemne na radarze), które rozsiane są po powierzchni w pobliżu bieguna. Na podstawie tych obserwacji w styczniu potwierdza się istnienie jezior wypełnionych metanem na powierzchni Tytana. Zespół naukowy Cassini – Huygens doszedł do wniosku, że sfotografowane regiony są najprawdopodobniej jeziorami węglowodorów, stając się w ten sposób pierwszymi obszarami stabilnej cieczy odkrytymi poza Ziemią. Niektóre z nich znajdują się w zagłębieniach topograficznych i wydają się mieć kanały związane z cieczą. Małe, strome jeziora metanu mogą być maarami powstałymi w wyniku wybuchowego parowania ciekłego azotu pod powierzchnią.

W maj 2013, wysokościomierz radarowy sondy Cassini odwzorowuje kanały Vid Flumina , sieci hydrograficznej połączonej z Ligeia Mare , morzem węglowodorów (drugi Titan pod względem wielkości). Analiza ech radarowych pokazuje, że Vid Flumina tworzą głębokie (do 570 m) i strome kaniony. Dno kanionów wykazuje charakterystyczne dla powierzchni cieczy odbicie zwierciadlane , na tej samej wysokości (w granicach 70  cm ) co powierzchnia Ligeia Mare , co wskazuje na zalaną sieć. Dopływy o wyższych wysokościach również wykazują odbicie zwierciadlane, co czyni je siecią przepływu ciekłego metanu do zalanej sieci i Ligeia Mare . Tytan jest, obok Ziemi, jedynym obiektem w Układzie Słonecznym, który podlega aktywnej erozji przez przepływy cieczy.

Kratery

Sonda Cassini znajduje kilka kraterów uderzeniowych na powierzchni Tytana, co sugeruje młodą powierzchnię. Wśród odkrytych kraterów najbardziej godne uwagi są Menrva , największy z basenem o średnicy 440  km z kilkoma pierścieniami; Sinlap , płaskodenny krater o średnicy 80  km ; i Ksa , krater o szerokości 30  km z centralnym szczytem i ciemną podłogą. Cassini podkreśla również "  kraterformy  ", okrągłe obiekty na powierzchni Tytana, które można powiązać z uderzeniami, ale które nie mają pewnych cech, które dawałyby pewność ich identyfikacji. Na przykład pierścień o średnicy 90 km z przezroczystego materiału o  nazwie Guabonito może być kraterem wypełnionym ciemnym osadem . Inne podobne obszary są widoczne w ciemnych regionach zwanych Shangri-la i Aaru . Obiekty okrągłe są również obserwowane przez Cassini w czystym regionie Xanadu podczas lotu nad30 kwietnia 2006.

Modele trajektorii i kątów uderzenia wykonane przed misją Cassini sugerują, że po uderzeniu w skorupę lodowo-wodną niewielka część wyrzuconej wody pozostaje w stanie ciekłym w kraterze. Mogło to pozostawać w stanie ciekłym przez kilka stuleci, wystarczający czas na syntezę cząsteczek prekursorów do pojawienia się życia. Atmosfera Tytana może również działać jako tarcza, zmniejszając o połowę liczbę uderzeń, a tym samym kraterów na jego powierzchni.

Kriowulkanizm i góry

Titan podlega kriowulkanizmowi . Z argonu 40 wykryto w atmosferze wykazały, że wulkany wydaleniu nie plumes prania ale woda i amoniak, związki ciekłe. Cassini po wykryciu emisji metanu z kriowulkanu, społeczność naukowa uważa teraz, że ten wulkanizm jest znaczącym źródłem obecności metanu w atmosferze. Jeden z pierwszych obiektów obserwowanych przez Cassini , Ganesa Macula , przypomina niektóre wulkany Wenus i podejrzewa się, że jest pochodzenia kriowulkanicznego . Ciśnienie potrzebne do zasilania kriowulkanów może być generowane przez zewnętrzną pokrywę lodową Tytana. Lód nad warstwą ciekłego siarczanu amonu może unosić się w górę, a ten niestabilny układ może powodować nagłe wysięki. W ten sposób wypłynęłyby ziarna lodu i popiół z siarczanu amonu.

Pasmo górskie o długości 150  km, szerokości 30  km i wysokości 1,5  km zostało odkryte przez Cassini w 2006 r. Ten łańcuch, znajdujący się na półkuli południowej, podobno zbudowany jest z materiału lodowego pokrytego lodem metanu. Ruch płyt tektonicznych , prawdopodobnie pod wpływem pobliskiego basenu uderzeniowego, mógł spowodować wyrwę, przez którą materiał wypłynął.

Góry Tytana noszą nazwy fikcyjnych imion nadanych przez Tolkiena w jego fantastycznym literackim wszechświecie.

Wydmy

Na pierwszych zdjęciach powierzchni Tytana, wykonanych z Ziemi na początku XXI wieku, uwydatnione są duże ciemne obszary rozsiane po równiku. Przed przybyciem Cassini naukowcy wierzyli, że regiony te były morzami materii organicznej , bitumu lub ciekłych węglowodorów. Zdjęcia radarowe wykonane przez Cassini ujawniają, że niektóre z tych obszarów to w rzeczywistości duże równiny pokryte wydmami , niektóre mierzące do 330 metrów wysokości. Wydmy tego typu byłyby formowane przez umiarkowanie zmienne wiatry wiejące w średnim kierunku lub naprzemiennie między dwoma różnymi kierunkami. W przypadku Tytana stałe wiatry strefowe łączyłyby się ze zmiennymi wiatrami pływowymi. Te ostatnie wynikają z sił pływowych Saturna w atmosferze Tytana, które są 400 razy większe niż siły pływowe Księżyca na Ziemi i mają tendencję do kierowania wiatru w kierunku równika. Te wzory wiatru prowadzą wydmy do formowania się w długie równoległe linie biegnące z zachodu na wschód. Te wydmy rozpadają się wokół gór, gdzie zmienia się kierunek wiatru. Według Ateny Coustenis z obserwatorium Paris-Meudon , wydmy te zbudowane są z pyłu, którego gęstość jest znacznie mniejsza niż na Ziemi, gdzie ziarna piasku zbudowane są z dwutlenku krzemu . Do wprawienia w ruch piasków Tytanu wystarczyłyby zatem regularne wiatry o małej mocy .

Piasek na Tytanie mógł powstać w wyniku przepływu ciekłego metanu odpowiedzialnego za erozję podłoża lodowego, prawdopodobnie w postaci powodzi. Może również pochodzić z organicznych substancji stałych wytwarzanych podczas reakcji fotochemicznych w atmosferze satelity.

Orbita

Tytan okrąża Saturna w 15 dni i 22 godziny. Podobnie jak Księżyc i wiele innych satelitów gazowych olbrzymów, jego okres orbitalny jest identyczny z okresem obrotu  : Tytan jest zatem w rotacji synchronicznej z Saturnem. Jego ekscentryczność orbity sięga 0,0288, a nachylenie 0,348 ° w stosunku do równika Saturna. Tytan znajduje się 1,2 miliona kilometrów od Saturna (20 promieni Saturna). Jest to dwudziesty satelita potwierdzony ze środka planety, szósty z siedmiu satelitów planety wystarczająco duży, aby mieć kulisty kształt (tylko Iapetus jest bardziej zewnętrzny).

Orbity Tytana i Hyperiona – małego, nieregularnego satelity – rezonują 3: 4: Tytan okrąża Saturna cztery razy, podczas gdy Hyperion trzykrotnie. Opierając się na modelach formacji układu Saturna, Hyperion prawdopodobnie uformowałby się na tej wyspie stabilności orbitalnej, a Tytan pochłonął lub wyrzucił obiekty znajdujące się na zewnątrz.

Pogoda

Temperatura na powierzchni Tytana wynosi około 94  K ( -179  ° C ). W tej temperaturze lód wodny nie sublimuje, a atmosfera jest prawie całkowicie pozbawiona pary wodnej . Atmosferyczna mgła przyczynia się do efektu cieplarnianego poprzez odbijanie światła słonecznego: powierzchnia Tytana jest znacznie chłodniejsza niż jego górna warstwa atmosfery. Chmury Tytana, przypuszczalnie złożone z metanu, etanu i innych prostych związków organicznych, są rozproszone i zmienne i przebijają całą mgłę. Ten atmosferyczny metan wywołuje efekt cieplarniany, bez którego powierzchnia Tytana byłaby jeszcze zimniejsza. Dane z sondy Huygens wskazują, że okresowo pada ciekły metan wraz z innymi związkami organicznymi z atmosfery na powierzchnię księżyca. Wpaździernik 2007, mierzy się wzrost widocznego zmętnienia chmur nad regionem równikowym Xanadu , co sugeruje "mżawę metanową", chociaż nie ma bezpośrednich dowodów na deszcze.

Symulacje globalnego wzorca wiatru, oparte na danych dotyczących prędkości wiatru zebranych przez Huygensa podczas jego opadania, sugerują, że atmosfera Tytana krąży w ogromnej, pojedynczej komórce Hadleya . Gorące powietrze unosi się na południowej półkuli Tytana (półkuli, która była w „lecie” podczas schodzenia Huygensa) i opada na półkuli północnej. Powoduje to przepływ powietrza na dużych wysokościach z południa na północ i na małych wysokościach z północy na południe. Taka komórka Hadleya jest możliwa tylko w wolno działającym systemie, tak jak w przypadku Titana. Wydaje się, że cyrkulacja wiatru między biegunami jest wyśrodkowana w stratosferze; symulacje sugerują, że zmieniają się one co dwanaście lat, z trzyletnim okresem przejściowym, w roku Tytana (odpowiednik 30 ziemskich lat). Komórka ta tworzy globalne pasmo niskiego ciśnienia, które odpowiada zmienności ziemskiej międzytropikalnej strefy konwergencji (ITCZ). Jednak w przeciwieństwie do Ziemi, gdzie oceany ograniczają ITCZ ​​do tropików, na Tytanie obszar wędruje od bieguna do bieguna, niosąc ze sobą chmury obciążone deszczem metanu. Oznacza to, że Tytan, pomimo jego ujemnych temperatur, można uznać za klimat tropikalny.

Liczba jezior metanowych widocznych w pobliżu południowego bieguna Tytana jest znacznie mniejsza niż liczba widocznych w pobliżu bieguna północnego. Kiedy biegun południowy jest latem, a północny zimą, pojawia się założenie, że deszcze metanu uderzają w bieguny zimą i wyparowują latem.

Chmury

We wrześniu Cassini wykonał zdjęcie dużej chmury na wysokości 40  km nad północnym biegunem Tytana. Chociaż wiadomo, że metan kondensuje w atmosferze Tytana, jest bardziej prawdopodobne, że chmura składa się z etanu, ponieważ wykryte cząstki miały rozmiar zaledwie od 1 do 3  µm , a etan mógł również zamarzać na tych wysokościach. W grudniu Cassini ponownie zaobserwował zachmurzenie i wykrył metan, etan i inne związki organiczne. Chmura miała ponad 2400  km średnicy i była nadal widoczna podczas kolejnego przelotu miesiąc później. Jedna z hipotez głosi, że na biegunie północnym pada deszcz (lub, jeśli jest wystarczająco zimno, śnieg), prądy zstępujące na północnych szerokościach geograficznych są wystarczająco silne, aby „wyrzucić” cząstki organiczne na powierzchnię księżyca. Jest to najsilniejszy dowód potwierdzający starą hipotezę o cyklu metanologicznym (analogicznym do ziemskiego cyklu hydrologicznego) na Tytanie.

Chmury znaleziono również na południowym niebie Tytana. Chociaż generalnie pokrywają one 1% tarczy Księżyca, w pokryciu chmur zaobserwowano eksplozje, które następnie gwałtownie rozszerzają się do nawet 8%. Jedna z hipotez prowadzi do wniosku, że chmury tworzą się podczas zwiększonego nasłonecznienia podczas lata na Tytanie, powodując wypiętrzenie atmosfery, które przyczynia się do konwekcji . Wyjaśnienie to komplikuje fakt, że tworzenie się chmur zaobserwowano nie tylko po przesileniu letnim, ale także w połowie wiosny. Wzrost poziomu „wilgotności metanu” na biegunie południowym ostatecznie przyczynia się do szybkiego wzrostu wielkości chmur. Okres letni na Tytanie trwa około piętnastu lat na każdej półkuli, kiedy orbita Saturna, która reguluje ruch księżyca, powoduje, że naprzemiennie przechylają się one w kierunku Słońca. Kiedy zmienia się pora roku, etan zaczyna kondensować nad biegunem, przechodząc w okres zimowy.

Modele badawcze poparte obserwacjami sugerują, że chmury Tytana gromadzą się w uprzywilejowanych obszarach, a pokrywa chmur zmienia się w zależności od odległości od powierzchni w różnych krajobrazach satelity. W rejonach polarnych (powyżej 60° szerokości geograficznej ) w troposferze i nad troposferą pojawiają się rozległe i trwałe chmury etanu  ; na niższych szerokościach geograficznych są to głównie chmury metanu, które znajdują się między 15 a 18  km wysokości i są bardziej sporadyczne i zlokalizowane. Na półkuli letniej chmury metanu są częste i gęste, ale sporadyczne i wydają się gromadzić wokół 40° szerokości geograficznej.

Obserwacje naziemne ujawniają również sezonowe zmiany w zachmurzeniu. Podczas trzydziestoletniej orbity Saturna, układy chmur Tytana wydają się manifestować przez dwadzieścia pięć lat, a następnie zanikać przez następne cztery do pięciu lat, po czym pojawiają się ponownie.

Warunki prebiotyczne i możliwe życie

Obecny skład atmosfery Tytana wydaje się dość zbliżony do hipotezy postawionej dla wczesnej atmosfery Ziemi , to znaczy, zanim pierwsze żywe organizmy zaczęły uwalniać tlen . Obecność w atmosferze Tytana złożonych molekuł organicznych, identycznych z tymi, które mogły być źródłem pojawienia się życia na Ziemi , czyni z Tytana obiekt bardzo interesujący dla egzobiologów .

Eksperyment Urey Millera i innych późniejszych eksperymentów pokazują, że możliwe jest wytwarzanie złożonych cząsteczek i polimery, takie jak tholiny z tytanem atmosferę poddanego ultrafioletowego promieniowania . Reakcje rozpoczynają się dysocjacją azotu i metanu, tworząc cyjanowodór i acetylen . Kolejne reakcje są przedmiotem wielu badań.

Wszystkie te eksperymenty sugerują, że na Tytanie jest wystarczająco dużo materiału organicznego, aby zainicjować chemiczną ewolucję analogiczną do tej, która miała miejsce na Ziemi. Ta analogia zakłada obecność wody w stanie ciekłym przez dłuższy czas niż obecnie, ale kilka teorii sugeruje, że woda w stanie ciekłym z uderzenia może być zachowana pod izolacyjną warstwą lodu. Oceany ciekłego amoniaku mogą również istnieć pod powierzchnią; jeden model sugeruje warstwę wody i amoniaku na głębokości 200  km pod skorupą, warunki, które „wydają się ekstremalne z ziemskiego punktu widzenia, ale takie, że życie może przetrwać”. Wymiana ciepła między warstwą wewnętrzną i zewnętrzną ma kluczowe znaczenie dla utrzymania życia w takim oceanie.

Wykrywanie życia drobnoustrojów na Tytanie zależy od jego efektów biogenicznych  : na przykład można wziąć pod uwagę biologiczne pochodzenie metanu i azotu w atmosferze. Wodór jest cytowany jako cząsteczka zdolna do wskazania istnienia życia na Tytanie: jeśli forma życia wytwarzająca metan zużyje wodór w wystarczającej ilości, będzie to miało wymierny wpływ na ich koncentrację w troposferze .

Pomimo tych możliwości, analogia z Ziemią jest niedokładna. W tej odległości od Słońca Tytan zamarza (efekt spotęgowany przez antyszklarniowy efekt jego pokrywy chmurowej), a jego atmosfera pozbawiona jest dwutlenku węgla , który jest zamrożony w ziemi, zmieszany z lodem z wody. Z drugiej strony metan może mieć efekt cieplarniany, ale tylko w pasmach widmowych promieniowania cieplnego emitowanego w tych bardzo niskich temperaturach. Z powodu tych ograniczeń temat życia na Tytanie najlepiej opisać jako eksperyment testujący teorie dotyczące niezbędnych warunków poprzedzających rozwój życia na Ziemi. Chociaż życie tam nie istnieje, prebiotyczne warunki środowiska Tytana i możliwa obecność chemii organicznej pozostają bardzo interesujące dla zrozumienia wczesnej historii biosfery Ziemi.

Historyczny

Odkrycie

Tytana odkryto na 25 marca 1655 rprzez holenderski astronom Christiaan Huygens , zainspirowany odkryciem czterech satelitów Jowisza przez Galileusza w 1610 roku za pomocą teleskopu . Szczęście było po jego stronie, gdy obserwował ją, gdy pierścień miał się ukryć. Ale byłoby niesprawiedliwe przypisywanie szczęściu całej zasługi za obserwację Huygensa. Kiedy był nastolatkiem, inni astronomowie już zauważyli ten świetlisty punkt w pobliżu Saturna, ale pomylili go z gwiazdą. Huygens wytrwale śledził trajektorię punktu wokół planety (posunął się tak daleko, że zarejestrował 68 cykli przez cztery lata), aby precyzyjnie określić jego okres. On sam przyczynia się do pewnych postępów w dziedzinie teleskopów i odkrywa Tytana, jednocześnie starając się zbadać pierścienie Saturna, których natura w tym czasie nie jest jeszcze znana. Opublikował swoje odkrycie w tym samym roku w książce De Saturni Luna Observatio Nova .

Nazwisko

Huygens nazywa swoje odkrycie po prostu Saturni Luna (lub Luna Saturni ), łacińska nazwa oznaczająca „księżyc Saturna”. Kiedy Jean-Dominique Cassini odkrywa cztery inne satelity Saturna w latach 1673-1686, astronomowie mają zwyczaj nazywania pięciu ciał od Saturna I do Saturna V , przy czym Tytan najczęściej otrzymuje liczbę cztery. Tytan jest oficjalnie oznaczony jako  Saturn IV,  gdy numeracja została ustalona po 1789 roku. Dopiero w 1847 roku John Herschel , syn Williama Herschela (odkrywcy Mimasa i Enceladusa w 1789 roku), zaproponował zastąpienie oznaczeń liczbowych imionami Tytani , bracia i siostry Cronos (odpowiednik Saturna w mitologii greckiej).

Obserwacja

Tytana nigdy nie widać gołym okiem , ale można go obserwować za pomocą małych teleskopów lub dobrej lornetki. Jego obserwacja jako amatora jest trudna ze względu na bliskość kuli Saturna i układu pierścieniowego. Dlatego jest niewiele obserwacji satelitarnych przed erą kosmiczną. W 1907 roku hiszpański astronom Josep Comas i Solá ogłosił, że zaobserwował ciemnienie krawędzi dysku Tytana oraz dwa białe i okrągłe obszary w jego centrum. W 1940 roku Gerard Kuiper wydedukował, że Tytan ma atmosferę.

Badanie

Pierwszą sondą, która odwiedziła Saturna była Pioneer 11 w 1979 roku . Pomaga ustalić, że Tytan był prawdopodobnie zbyt zimny, aby żywić jakąkolwiek formę życia. Maszyna robi pierwsze zdjęcia księżyca, ale te są niskiej jakości. Podjęto pierwsze zbliżenie Tytana2 września 1979.

Do Titana zbliżył się wówczas Voyager 1 w 1980 roku i Voyager 2 w 1981 roku . Trajektoria sondy Voyager 1 została zmieniona, aby zbliżyć się do księżyca, ale sonda nie ma żadnego instrumentu zdolnego do widzenia przez atmosferę satelity, czego nie przewidywano, gdy sonda była wykonywana. Kilka lat później intensywne przetwarzanie zdjęć wykonanych przez sondę Voyager 1 przy użyciu jej pomarańczowego filtra sugeruje istnienie jasnych i ciemnych obszarów znanych obecnie jako Xanadu i Shangri-la, ale w tym czasie były one już obserwowane w podczerwieni przez Hubble'a. Kosmiczny Teleskop . Voyager 2 nie przechodzi w pobliżu Tytana. Zespół odpowiedzialny za sondę ma możliwość umieszczenia jej albo na ścieżce zbliżającej ją do satelity, albo w kierunku Urana i Neptuna . Ze względu na doświadczenie Voyagera 1 wybrano drugą opcję.

Cassini – Huygens

Tytan był jednym z głównych celów misji Cassini-Huygens , pierwszej specjalnie poświęconej eksploracji Saturna i jego otoczenia. Misja składa się z dwóch odrębnych części: orbitera Cassini , opracowanego przez NASA , oraz modułu eksploracyjnego Huygens , opracowanego przez ESA . Rozpoczęty wPaździernik 1997, dotarł do systemu Saturna w dniu 1 st lipiec 2.004.

Cassini , która badała kilka satelitów Saturna , przelatuje nad Tytanem i bada gwiazdę podczas bliskich przelotów ( przelot ), głównie za pomocą instrumentów RADAR i VIMS . 26 października 2004, sonda wykonuje zdjęcia w wysokiej rozdzielczości powierzchni księżyca oddalonego o zaledwie 1200  km , dzięki czemu można dostrzec jasne i ciemne obszary niewidoczne z Ziemi. 22 lipca 2006, Cassini rozpoczyna się pierwszy z serii kilku przelotów Tytana, wszystko się zaledwie 950  km na południowy z satelity. Podobno w pobliżu bieguna północnego, po szesnastym przejściu, wykryto płynne obszary w postaci ponad siedemdziesięciu pięciu jezior metanu. W kwietniu pomiary Cassini wskazują, że Tytan nie jest całkowicie kulisty, ale owalny, ponieważ jest spłaszczony na biegunach. Ta obserwacja jest zgodna z obecnością oceanu ciekłego metanu pod jego powierzchnią. Ale badanie opublikowane w grudniu sugeruje wręcz przeciwnie istnienie oceanu wody w stanie ciekłym z roztworem amoniaku pod warstwą lodu o grubości kilkudziesięciu kilometrów.

Moduł Huygens , przeznaczony do badania atmosfery Tytana , powstaje bez przeszkód, ,14 stycznia 2005 r., na powierzchni księżyca Saturna. Tytan stał się w ten sposób piątą gwiazdą, na której człowiekowi udało się wylądować statek kosmiczny , po Księżycu , Wenus , Marsie i asteroidzie Eros . Tytan jest także pierwszym ciałem w Dalekim Układzie Słonecznym (poza pasem asteroid ) i pierwszym satelitą z innej planety niż Ziemia, na którym wylądował obiekt naziemny.

Huygens jest w całości poświęcony badaniu atmosfery i powierzchni satelity. Podczas opadania przez atmosferę dostarcza wielu informacji, a gdy już znajdzie się na ziemi, ujawnia, że ​​wiele obszarów powierzchni wydaje się być uformowanych przez przepływ cieczy w przeszłości.

Następna misja: Ważka

Kolejnym zadaniem, które należy zbadać Titan jest Dragonfly , sondę, która musi zostać uruchomiony w 2026 roku i kończą się na powierzchni Tytana w regulującego 2034. Dragonfly została wybrana jako czwartej misji w New Frontiers  programu: Ten program w amerykańskiej agencji kosmicznej , NASA obejmuje misje poszukiwawcze w układzie słonecznym, którego koszt jest ograniczona do jednego miliarda dolarów. Dragonfly wykorzystuje grawitację Tytana, która jest znacznie mniejsza niż grawitacja Ziemi (13,8%), a jego atmosfera jest czterokrotnie gęstsza. Te dwie cechy sprzyjają realizacji maszyny latającej. Dragonfly to zatem 450 kg helikopterowy dron,  składający się z czterech wirników o średnicy jednego metra. Jest w stanie wykonać krótkie loty autopilotem na odległość około ośmiu kilometrów przed lądowaniem, aby naładować akumulatory za pomocą pokładowego radioizotopowego generatora termoelektrycznego . W fazie lotu (przy prędkości 36  km/h i pułapie 4  km ) dron analizuje skład atmosfery i ustala jej profil pionowy. Na ziemi bada skład materiałów organicznych i lodu powierzchniowego za pomocą spektrometru masowego oraz aktywnego spektrometru neutronów gamma . Dron posiada również instrumenty do badania meteorologii i prowadzenia badań sejsmicznych.

Podstawowa misja aerobota ma trwać 2,7 roku , podczas których ma przebyć około 175 kilometrów . Musiał lądować w polu Shangri-La wydmach i studiować w szczególności krater uderzeniowy o Selk spróbować zidentyfikować przeszłości obecność wody w postaci ciekłej, organicznych elementów i energii, że mógł pozwolić wygląd życia . Głównym celem naukowym jest pomiar składu materiałów na różnych terenach geologicznych w celu określenia, jak chemia prebiotyków ewoluowała w środowisku dostarczającym kluczowych pierwiastków do pojawienia się życia: pirymidyn i aminokwasów .

Inne przeszłe lub przyszłe projekty

NASA i ESA połączyły się rozwijać w 2007 roku misja Tytana przejąć od Cassini: na Saturna Misja systemu Titan (TSSM) . Ta misja, znacznie bardziej ambitna niż Cassini-Huygens, miała składać się z trzech części: orbitera, balonu na ogrzane powietrze i sondy naziemnej. Wylot zaplanowano na 2020 r., a dotarcie do celu około 2030 r. Projekt zarzucono w 2009 r.

Misja Titan Mare Explorer jest oferowana w 2011 roku w ramach programu Discovery 's NASA . Sonda kosmiczna miała wylądować na powierzchni jednego z największych jezior Tytana , Ligeia Mare (powierzchnia 100 000  km 2 ), aby zbadać jego charakterystykę i cykl metanu. Misja jest jednym z trzech finalistów, ale ostatecznie wybierana jest misja InSight .

W 2015 roku, w ramach programu NIAC NASA , zaproponowano projekt łodzi podwodnej w celu zbadania Kraken Mare .

Tytan w fikcji

W uniwersum Marvela , wyimaginowanym świecie, w którym rozgrywa się akcja większości komiksów wydawanych przez Marvel Comics , Tytan jest bazą działań jednego z oddziałów Wiecznościowców , jednego z odgałęzień ludzkości. Założona najpierw na Ziemi, niektórzy z jej przedstawicieli wyjechali do Urana po wojnie domowej, która podzieliła ich lud. Po wirtualnym unicestwieniu jego przedstawicieli przez Krees , ocaleni wyjechali na księżyc Saturna, aby tam znaleźć schronienie. Jego najsłynniejszymi przedstawicielami są Kronos , uważany przez ludzi za boga Czasu, oraz Thanos , najpotężniejszy z Wiecznych na Tytanie.

W filmie Oblivion przez Joseph Kosinski z Tomem Cruisem i Morgan Freeman , w kinach w 2013 roku, populacja Ziemi wziąłby schronienia na Tytanie po inwazji Ziemi przez istoty pozaziemskie.

W powieści The Players on Titan autorstwa Phillipa K. Dicka kosmici z Tytana przejmują kontrolę nad Ziemią, aby ustanowić model społeczno-ekonomiczny oparty na grze losowej. Część powieści rozgrywa się na powierzchni księżyca Saturna, którego opis odbiega od rzeczywistości, książka została napisana na długo przed badaniem satelity przez misję Cassini-Huygens , kiedy Tytan był jeszcze bardzo tajemniczym światem. którego chmury nigdy nie zostały przebite i zaczynały interesować astronomów i opinię publiczną.

W komiksu science fiction taśmy Shangri-La z Mathieu Bablet , który odbywa się w odległej przyszłości, firma Tianzhu Przedsiębiorstwa terraformed księżyca Tytana i tworzy nowy rodzaj ludzki jest szczególnie odporny, przystosowane i przeznaczone do życia na satelicie.

Uwagi i referencje

Uwagi

  1. W ten sposób nie zamaskował obrzeży planety nadmiarem światła, które uniemożliwiłoby wykrycie satelity. Pierwsze osiem księżyców Saturna odkryto w podobnym czasie, co odpowiada „przekroczeniu płaszczyzny pierścienia”. Płyta wtedy wydaje się śpiewać, czyli w najwęższym aspekcie, a jej duża powierzchnia nie odbija promieni słonecznych w kierunku Ziemi. Mieszańce są krótkie i pojawiają się ponownie co czternaście lat.

Bibliografia

  1. (en) "  Planetary Satellite Orbital Parameters  " , Jet Propulsion Laboratory - Solar System Dynamics ( dostęp 11 kwietnia 2008 ) .
  2. dane oblicza się na podstawie innych parametrów.
  3. (en) "  Planetarne Satellite Parametry Fizyczne  " , Jet Propulsion Laboratory - Solar System Dynamics (dostęp 11 kwietnia 2008 ) .
  4. (en) Jacobson, RA; antrezjatycka, PG; Bordi, JJ; kołyska, KE; Ionasescu, R.; Jones, JB; Mackenzie, RA; Potulny, MC; Parcher, D.; Pelletiera, FJ; Owen, WM, Jr.; Roth, DC; Roundhill, IM; Stauch, JR , „  Pole grawitacyjne systemu saturna z obserwacji satelitarnych i danych śledzenia statków kosmicznych  ” , The Astronomical Journal , tom.  132 N O  6,grudzień 2006, s.  2520-2526 ( DOI  10.1086/508812 , streszczenie ).
  5. (en) Mitri, Giuseppe; Showman, Adam P.; Lunine, Jonathan I .; Lorenz, Ralph D. , "  Jeziora węglowodorowe na Tytanie  " , Icarus , tom.  186,luty 2007, s.  385-394 ( DOI  10.1016 / j.icarus.2006.09.004 , streszczenie ).
  6. (w) Niemann HB; Atreya, SK; Bauer, SJ; Carignana, GR; Demicka, JE; Mróz, RL; Gautier, D.; Haberman, JA; Harpolda, DN; Hunten, DM; Izrael, G.; Łunina, JI; Kasprzak, WT; Owen, TC; Paulkovich, M.; Raulin, F.; Raaen, E.; Way, SH , „  Obfitość składników atmosfery Tytana z instrumentu GCMS na sondzie Huygens  ” , Nature , tom.  438,grudzień 2005, s.  779-784 ( DOI  10.1038 / nature04122 , podsumowanie ).
  7. (w) "  Huygens Discovers Luna Saturni  " na Astronomy Picture of the Day , NASA (dostęp 11 kwietnia 2008 ) .
  8. (en) Grasset O., Sotin C., Deschamps, F. , „  O wewnętrznej strukturze i dynamice Tytana  ” , Planetary and Space Science , tom.  48, Bez kości  7-8,2000, s.  617-636 ( DOI  10.1016 / S0032-0633 (00) 00039-8 , podsumowanie ).
  9. (en) Fortes, AD , „  Egzobiologiczne implikacje możliwego oceanu wody amoniakalnej wewnątrz Tytana  ” , Icarus , tom.  146 n O  22000, s.  444–452 ( DOI  10.1006 / icar.2000.6400 , podsumowanie ).
  10. (en) "  Titan  " ( Archiwum • wikiwix • Archive.is • Google • Co robić? ) (Dostęp 29 marca 2013 ) .
  11. (w) J. Lunine , „  Porównanie triady wielkich księżyców  ” , magazyn Astrobiology ,21 marca 2005 r.( przeczytaj online , skonsultowano 13 kwietnia 2008 ).
  12. .
  13. (w) „  Tajemnicza fala radiowa Tytana  ” , NASA / JPL1 st czerwiec 2007(dostęp 13 kwietnia 2008 ) .
  14. (w) D. Shiga, „  Zmieniające się wskazówki wirowania Tytana w ukrytym oceanie  ” , New Scientist ,20 marca 2008(dostęp 13 kwietnia 2008 ) .
  15. (w) „  Facts about Titan  ”, ESA Cassini-Huygens (dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  16. (en) Mori, Koji; Tsunemi, Hiroshi; Katayama, Haruyoshi; Burrows, David N.; Garmire, Gordon P.; Metzger, Albert E. , „  Pomiar rentgenowski atmosferycznego zasięgu Tytana od jego przejścia przez mgławicę Krab  ” , The Astrophysical Journal , tom.  607, N O  2czerwiec 2004, s.  1065-1069 ( DOI  10.1086/383521 , podsumowanie ).
  17. (w) Schröder, SE; Tomasza, MG; Keller, Węgry; Zespół DISR , „  Widmo odbicia powierzchni Tytana określone przez Huygensa  ” , Amerykańskie Towarzystwo Astronomiczne, spotkanie DPS nr 37, nr 46.15; Biuletyn Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego , obj.  37,Sierpień 2005, s.  726 ( podsumowanie ).
  18. (w) Kuiper, Gerard P. , „  Tytan: satelita z atmosferą  ” , The Astrophysical Journal , tom.  100,listopad 1944, s.  378 ( DOI  10.1086/144679 , podsumowanie ).
  19. (w) Petre Selding, „  Sonda Huygens rzuca nowe światło na Tytana  ” , space.com,21 stycznia 2005(dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  20. (w) Coates, AJ, FJ Crary, GR Lewis, DT Young, JH Waite i EC Sittler , „  Odkrycie ciężkich jonów ujemnych w jonosferze Tytana  ” , Geophys. Res. Łotysz. , tom.  34,2007, s.  L22103 ( DOI  10.1029/2007GL030978 ).
  21. (w) John Baez, „  Znaleziska w tym tygodniu w fizyce matematycznej  ” , University of California, Riverside ,25 stycznia 2005(dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  22. T. Cours , D. Cordier , B. Seignovert , L. Maltagliati i L. Biennier , „  Absorpcja 3,4 μm w stratosferze Tytana: udział etanu, propanu, butanu i złożonych uwodornionych związków organicznych  ”, Icarus , tom.  339,2020, s.  113571 ( DOI  10.1016/j.icarus.2019.113571 , Kod  Bib2020Icar..33913571C , arXiv  2001.02791 , S2CID  210116807 )
  23. "  Propen odkryty na księżycu Saturna  " , w Science and Life ,9 października 2013 r.(dostęp 15 kwietnia 2015 r . ) .
  24. (en) „  Wiatr wieje na Tytanie  ” , NASA/JPL,1 st czerwiec 2007(dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  25. (w) "  Wiatr czy deszcz czy zimno nocy Tytana?  » , Magazyn Astrobiologiczny ,11 marca 2005 r.(dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  26. (w) Mahaffy, Paul R. , „  Rozpoczyna się intensywna eksploracja tytanów  ” , Science , tom.  308 n O  5724,13 maja 2005 r., s.  969-970
  27. (w) Battersby, Stephen, „  Złożony i dziwny świat Tytana ujawniony  ” , New Scientist ,29 października 2004 r.(dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  28. (w) „  Spacecraft: Cassini Orbiter Instruments RADAR  ” , NASA, Jet Propulsion Laboratory (dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  29. (w) Lorenz, RD; Callahana, PS; Gim, Y.; Alberti, G.; Flamini, E.; Seu, R.; Picardi, G.; Orosei, R.; Zebker, H.; Lunine, J.; Hamilton, G.; Hensley, S.; Johnsona, WTK; Schaffer, S.; Ściana, S.; Zachód, R.; Francescetti, G. , „  Kształt Tytana, promień i krajobraz z wysokościomierza radarowego Cassini  ” , Konferencja Nauki Księżyca i Planety , tom.  38, n o  1338Marzec 2007, s.  1329 ( podsumowanie ).
  30. (w) „  Cassini ujawnia, że ​​region Xanadu Tytana stanie się krainą podobną do Ziemi  ” , Science Daily ,23 czerwca 2006(dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  31. .
  32. (en) "  Widzenie, dotykanie i wąchanie niezwykle podobnego do Ziemi świata Tytana  " , Wiadomości ESA ,21 stycznia 2005(dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  33. (en) Somogyi Arpad; Smith, MA , „  Badania spektralne mas laboratorium wytwarzanych tholinów i produktów ich reakcji: implikacje dla chemii powierzchni Tholin to Tytan  ” , Biuletyn Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego , tom.  38,wrzesień 2006, s.  533 ( podsumowanie ).
  34. (w) RWZT Lopes, MJ Malaska AM Schoenfeld, A. Solomonidou i in. , "  Globalna mapa geomorfologiczna księżyca Saturna Tytana  " , Nature Astronomy ,18 listopada 2019 r.( przeczytaj online ).
  35. (w) „  Exploring the Wetlands of Titan  ” , NASA / JPL15 marca 2007 r.(dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  36. Narodowe Centrum Badań Kosmicznych , „  Tytan: co by było, gdyby jego morza były otoczone bagnami?  », strona internetowa CNES ,11 maja 2016( przeczytaj online )
  37. (en) SFDermott; C. Sagan , „  Skutki pływowe odłączonych mórz węglowodorowych na Tytanie  ” , Nature , tom.  374,1995, s.  238-240 ( DOI  10.1038 / 374238a0 ).
  38. (w) "  Tytan: Gdzie są mokre rzeczy?  » ( Archiwum • Wikiwix • Archive.is • Google • Co robić? ) (Dostęp 29 marca 2013 ) .
  39. (w) "  {ASA Cassini Radar Images Show Dramatic Shoreline is Titan  " , Jet Propulsion Laboratory ,16 września 2005(dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  40. (w) Emily Lakdawalla, „  Ciemna plama w pobliżu bieguna południowego: kandydujące jezioro na Tytanie?  " , Towarzystwo Planetarne ,28 czerwca 2005(dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  41. (w) NASA Planetary Photojournal , "  PIA08630: Jeziora jest Titan  " , NASA / JPL (dostęp 11 kwietnia 2008 ) .
  42. (w) Stofan ER; Elachi, C.; i in. , „  Jeziora Tytana  ” , Przyroda , tom.  445 n o  1,4 stycznia 2007 r., s.  61–64.
  43. (w) „  Tytan ma płynne jeziora, raport naukowców w naturze  ” , NASA / JPL3 stycznia 2007(dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  44. (w) Giuseppe Mitri, Jonathan I. Lunine, Marco Valerio Mastrogiuseppe Poggiali „  krater po eksplozji Możliwe pochodzenie małych zbiorników jeziornych z podniesionymi brzegami to Tytan  ” , Nature Geoscience , tom.  12 N O  10,październik 2019, s.  791-796 ( DOI  10.1038 / s41561-019-0429-0 ).
  45. (w) "  Wypełnione metanem kaniony my Titan  " , Nature , tom.  536 n O  7616,18 sierpnia 2016, s.  253 ( DOI  10.1038 / 536253a ).
  46. (w) Valerio Poggiali Pan Mastrogiuseppe AG Hayes, R. Seu, SPD Birch, R. Lorenz, C. Grima i JD Hofgartner, „  Wypełnione płynem kaniony my Titan  ” , Geophysical Research Letters , tom.  43 N O  15,9 sierpnia 2016, s.  7887-7894 ( DOI  10.1002/2016GL069679 , przeczytaj online ).
  47. (w) „  PIA07365: Circus Maximus  ” , NASA Planetary Photojournal (dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  48. (w) „  PIA07368 Impact Crater with Ejecta Blanket  ” , NASA Planetary Photojournal (dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  49. (w) "  PIA08737 Crater Studies on Titan  " , NASA Planetary Photojournal (dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  50. (w) „  PIA08425: Radar Images the Margin of Xanadu  ” , NASA Planetary Photojournal (dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  51. (w) "  PIA08429 Kratery uderzeniowe we Xanadu  " , NASA Planetary Photojournal (dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  52. (pl) Artemiewa, Natalia; Lunine, Jonathan , „  Kratery na Tytanie: stopienie uderzeniowe, wyrzuty i losy powierzchniowej substancji organicznej  ” , Icarus , tom.  164,sierpień 2003, s.  471-480 ( podsumowanie )
  53. (en) Iwanow, BA; Basilewski, AT; Neukum, G. , „  Wlot do atmosfery dużych meteoroidów: implikacja dla Tytana  ” , Planetary and Space Science , tom.  45,sierpień 1997, s.  993–1007 ( podsumowanie ).
  54. (w) Tobias Owen , „  Nauka planetarna: Tytan Huygens odkrywa na nowo  ” , Nature , tom.  438,2005, s.  756-757 ( DOI  10.1038 / 438756a ).
  55. (w) David L. Chandler, „  Wulkan węglowodorowy to odkryty tytan  ” , New Scientist ,8 czerwca 2005(dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  56. (w) Neish CD; Lorenza RD; O'Brien DP; Cassini RADAR Team , „  Modelowanie kształtu i temperatury możliwej kopuły kriowulkanicznej Ganesa Macula na Tytanie: implikacje astrobiologiczne  ” , Biuletyn Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego , tom.  37,2005, s.  737 ( czytaj online ).
  57. (en) Fortes, AD; Grindroda, PM; Tricketta, SK; Vočadloa, L. , „  Siarczan amonu na Tytanie: możliwe pochodzenie i rola w kriowulkanizmie  ” , Icarus , tom.  188 n o  1,maj 2007, s.  139–153.
  58. "  Pasmo górskie zauważone na Tytanie  " , BBC News ,12 grudnia 2006(dostęp 13 kwietnia 2008 ) .
  59. (en) Roe, HG; od Patera, ja .; Gibbard, SG; Macintosh, licencjat; Maks., CE; Młody, EF; brązowy, ja; Bouchez, AH , „  Nowa 1,6-mikronowa mapa powierzchni Tytana  ” , Geophysical Research Letters , tom.  31 N O  17czerwiec 2004, s.  L17S03 ( DOI  10.1029 / 2004GL019871 , podsumowanie ).
  60. (w) Lorenz, Ralph , „  Błysk odległych mórz  ” , Science , tom.  302 n O  5644,Październik 2003, s.  403-404 ( DOI  10.1126 / nauka.1090464 ).
  61. (en) Sara Goudarzi, „  Saharan Sand Dunes Found on Saturn's Moon Titan  ” , space.com,4 maja 2006 r.(dostęp 13 kwietnia 2008 ) .
  62. (w), Lorenz, RD; Ściana, S.; Radebaugh, J.; Boubin, G.; Reffet, E.; Janssen, M.; Stofan, E.; Lopes, R.; Kirk, R.; Elachi, C.; Lunine, J.; Mitchell, K.; Paganelli, F.; Soderblom, L.; Drewno, C.; Wye, L.; Zebker, H.; Anderson, Y.; Ostro, S.; Allison, M.; Boehmer, R.; Callahan, P.; Encrenaz, P.; Ori, GG; Francescetti, G.; Gim, Y.; Hamilton, G.; Hensley, S.; Johnson, W.; Kelleher, K.; Muhleman, D.; Picardi, G.; Posa, F.; Roth, L.; Seu, R.; Shaffer, S.; Stiles, B.; Vetrella, S.; Flamini, E.; West, R. , „  Piaskowe morza Tytana: Obserwacje Cassini RADAR wydm podłużnych  ” , Science , tom.  312 n O  5774,maj 2006, s.  724-727 ( DOI  10.1126 / nauka.1123257 , streszczenie ).
  63. (w) Lancaster, Nicholas , „  Linear Dunes on Titan  ” , Science , tom.  312 n O  5774,maj 2006, s.  702-703 ( DOI  10.1126 / nauka.1126292 ).
  64. (w) "  JPL Horizons dane efemeryd układu słonecznego i usługi obliczeniowe  " , NASA / JPL ( dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  65. (en) Bevilacqua, R.; Menchi, O.; Milani, A.; Nobili, AM; Farinella, P. , „  Rezonanse i bliskie podejścia. I. Sprawa Titan-Hyperion  ” , „ Ziemia, Księżyc i Planety” , tom.  22 N O  2Kwiecień 1980, s.  141-152 ( podsumowanie ).
  66. (en) Hasenkopf, CA; bóbr, MR; Dewitta, HL; Tolbert, M.; Toon, OB; McKay, C. , „  Właściwości optyczne wczesnych analogów laboratoryjnych Ziemi i zamglenia tytanu w świetle widzialnym  ” , American Geophysical Union , tom.  2007,grudzień 2007, P11C-0701 ( podsumowanie ).
  67. (w) "  Tytan ma więcej ropy niż Ziemia  " ,13 lutego 2008(dostęp 11 kwietnia 2008 ) .
  68. (w) E. Lakdawalla, „  Tytan Arizona w roku Icebox?  " , Towarzystwo Planetarne ,21 stycznia 2004(dostęp 11 kwietnia 2008 )
  69. (en) Ádámkovics Máté; Wong, Michael H.; Umyć, Conor; de Pater, Imke , „  Powszechna poranna mżawka na Tytanie  ” , Science , tom.  318 n O  5852,październik 2007, s.  962 ( DOI  10.1126 / nauka.1146244 , streszczenie ).
  70. (en) R .; i in. Rannou , „  Rozmieszczenie chmur na Tytanie równoleżnikowe  ” , Science , tom.  311 n O  5758,styczeń 2006, s.  201-205 ( PMID  16410519 , DOI  10.1126 / science.1118424 , czytać online , obejrzano 1 st wrzesień 2007 ).
  71. (w) "  Tytan Tropikalny  " , astrobio.net ,2007(dostęp 16 października 2007 ) .
  72. (w) "  NASA Cassini Image: Radar Images Biegun południowy Tytana  " , JPL ,2008(dostęp 11 stycznia 2008 ) .
  73. (w) "  Cassini Images Mammoth Cloud Engulfing Titan's North Pole  " , NASA ,2007(dostęp 14 kwietnia 2007 ) .
  74. (w) Schaller Emily L. , "  Szeroki chmura wybuchu na biegunie południowym Titan  " , Ikar , N O  182Luty 2006, s.  224-229 ( czytaj online [PDF] , dostęp 23 sierpnia 2007 ).
  75. (w) David Shiga „Wielka  chmura metanu to Odkryty Tytan  ” , New Scientist , tom.  313,2006, s.  1620 ( przeczytane online , konsultowane 7 sierpnia 2007 ).
  76. (en) Raulin F.; Owen T. , „  Chemia organiczna i egzobiologia na Tytanie  ” , Space Science Review , tom.  104, n kości  1-2,2002, s.  377-394 ( DOI  10.1023 / A: 1023636623006 ).
  77. (pl) Artemiewa, Natalia; Lunine, Jonathan , „  Tworzenie na Tytanie: Uderzenie stopionego wyrzutu i losy powierzchniowej substancji organicznej  ” , Icarus , tom.  164,sierpień 2003, s.  471-480 ( DOI  10.1016 / S0019-1035 (03) 00148-9 , podsumowanie ).
  78. (w) „  Saturn Moon Titan May Have Underground Ocean  ” , news.nationalgeographic.com (dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  79. (w) McKay, PC; Smith, HD , „  Możliwości życia metanogennego w ciekłym metanie na powierzchni Tytana  ” , Icarus , tom.  178 n o  1,2005, s.  274–276 ( DOI  10.1016 / j.icarus.2005.05.018 ).
  80. (w) „  Saturna Księżyc Tytan: Laboratorium Prebiotyków  ” , Magazyn Astrobiologiczny ,11 sierpnia 2004 r.(dostęp 15 kwietnia 2008 ) .
  81. (w) Raulin, F. , „  Egzoastrobiologiczne aspekty Europy i Tytana: od obserwacji do spekulacji  ” , Space Science Review , tom.  116, n kość  1-2,2005, s.  471–487 ( DOI  10.1007 / s11214-005-1967-x ).
  82. David Blanco Laserna i Françoise Bonnet (tłum.), Pierwszy w historii traktat o prawdopodobieństwie: Huygens , Barcelona, ​​​​RBA Coleccionables,2018, 165  s. ( ISBN  978-84-473-9560-6 ) , s.  45.
  83. (w) „  Odkrywca Tytana: Christiaan Huygens  ” , ESA,24 kwietnia 2007(dostęp 11 kwietnia 2008 ) .
  84. (en) Lassell , „  Satelity Saturna; Obserwacje Mimasa, najbliższego i najbardziej wewnętrznego satelity Saturna  ” , Miesięczne Zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego , tom.  8,12 listopada 1847, s.  42 ( podsumowanie ).
  85. (w) J. Näränen, „  Atmosfera Tytana  ” , Wydział Astronomii Uniwersytetu Helsińskiego (dostęp 11 kwietnia 2008 r . ) .
  86. (w) Pioneer Project , „  Misje pionierów  ” , NASA / JPL26 marca 2007 r.(dostęp 11 marca 2008 ) .
  87. (w) "  Pioneer XI - Photo Index  " , NASA ( dostęp 11 marca 2008 ) .
  88. (w) Richardson, James; Lorenz, Ralph D.; McEwen, Alfred , „  Powierzchnia i obrót Tytana: nowe wyniki z Voyager 1 Images  ” , Icarus , tom.  170 n o  1,lipiec 2004, s.  113-124 ( DOI  10.1016 / j.icarus.2004.03.010 , podsumowanie ).
  89. (w) David Shiga, „  Zgnieciony kształt Tytana wskazuje na podmokłe wnętrze  ” , New Scientist (dostęp 2 maja 2009 ) .
  90. (w) Planetary and Space Science  (w) , Vol.57, No. 14-15, grudzień 2009, s.  1872-1888 .
  91. (w) „  Cassini at Saturn: Wprowadzenie  ” , NASA/JPL (dostęp 11 kwietnia 2008 ) .
  92. (w) Jason Davis, „  NASA zielone światło Dragonfly ma Quadcopter Mission to Titan  ” , The Planetary Society ,27 czerwca 2019 r..
  93. (w) Van Kane, „  Oto, co wiemy o 12 propozycjach nowej misji NASA New Frontiers  ” , The Planetary Society ,10 sierpnia 2017 r..
  94. (w) "  NASA inwestuje w rozwój koncepcji misji do Comet, Saturn Moon Titan  " , NASA ,20 grudnia 2017.
  95. (w) Chris Gebhardt, „  Cassini Titan odpowiada na sekretny helikopter NASA Plans Mission to cloudy world  ” na nasaspaceflight.com ,29 czerwca 2019 r..
  96. (w) „  Tandem  ” na sci.esa.int , ESA ,23 lutego 2009(dostęp 6 lipca 2009 ) .
  97. (w) Ellen Stofan, „  Titan Mare Explorer (TiME): Pierwsza eksploracja roku pozaziemskiego Morza, Prezentacja dla NASA’s Decadal Survey  ” [PDF] , Prezentacja dla NASA’s Decadal Survey on Space Policy Online ,25 sierpnia 2009(dostęp 4 listopada 2009 ) .
  98. (w) „  Nowa misja NASA, aby zajrzeć głęboko do środka marca  ” , NASA ,Sierpień 2012.
  99. „  Okręt podwodny do eksploracji metanowych jezior Tytana  ” , na www.sciencesetavenir.fr ,19 lutego 2015(dostęp 4 sierpnia 2017 r . ) .

Zobacz również

Bibliografia

Dokument użyty do napisania artykułu : dokument używany jako źródło tego artykułu.

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne