Τιτάν

O μεγαλύτερος δορυφόρος του Κρόνου, Τιτάν

Ο Τιτάν είναι ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Κρόνου και ο μοναδικός στο Ηλιακό Σύστημα που έχει πυκνή ατμόσφαιρα (60% πυκνότερη από της Γης). Ανακαλύφτηκε από τον Ολλανδό αστρονόμο Christiaan Huygens το 1655. Έχει διάμετρο 5.150 χιλιόμετρα και απέχει από τον Κρόνο 1.221.850 Km.

Εισαγωγή

Ο Τιτάν είναι ο 15ος σε απόσταση φυσικός δορυφόρος του Κρόνου. Είναι ο μεγαλύτερος δορυφόρος του αέριου αυτού γίγαντα και ο δεύτερος σε μέγεθος σ’όλο το Ηλιακό Σύστημα ( ο μεγαλύτερος είναι ο Γανυμήδης του Δία ). Αποτελεί ένα από τους πιο μελετημένους δορυφόρους λόγω του μεγέθους και των φυσικών και χημικών του χαρακτηριστικών που θυμίζουν εσωτερικό πλανήτη. Ο Τιτάν τυγχάνει εξονυχιστικής μελέτης χάρη στη διαστημική αποστολή Cassini-Huygens. Ειδικότερα, το σκάφος Huygens προσεδαφίστηκε επιτυχώς στον Τιτάν δίνοντας στους επιστήμονες ένα τεράστιο όγκο πληροφοριών που ήταν αδύνατον να παρθούν από το διάστημα λόγω της πυκνής του ατμόσφαιρας.

Ιστορικά

Ανακάλυψη και ονομασία

Ο Τιτάν ανακαλύφθηκε στις 25 Μαρτίου του 1655 από τον Ολλανδό αστρονόμο Christiaan Huygens. Το όνομα Τιτάν οφείλεται στον Άγγλο John Herschel. Αρχικά, ο Huygens είχε ονομάσει το δορυφόρο που ανακάλυψε απλά “ Το Φεγγάρι του Κρόνου “ . Ήταν προφανώς ο μόνος γνωστός δορυφόρος του πλανήτη. Όταν ο Giovanni Domenico Cassini ανακάλυψε άλλους τέσσερις δορυφόρους στον Κρόνο ( αυτούς που σήμερα ονομάζουμε Τηθύ, Διώνη, Ρέα και Ιαπετό ), τους έδωσε του όνομα “ Τα άστρα του Louis “ ( προς τιμή του τότε Γάλλου βασιλιά Louis XIV ) . Τότε οι δορυφόροι λέγονταν Κρόνος Ι, Κρόνος ΙΙ κ.ο.κ ανάλογα με την απόστασή του από τον πλανήτη τους. Τότε ο Τιτάν, λεγόταν και Χοϋγκιανός δορυφόρος του Κρόνου. Αυτή η ονοματολογία κρατήθηκε και μετά την ανακάλυψη και άλλων δορυφόρων μέχρι το 1847, οπότε ο John Herschel προτείνει στην εργασία του με τίτλο “ Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope “ να δοθούν στους δορυφόρους του Κρόνου τα ονόματα των Τιτάνων, των αδελφών του Κρόνου κατά την ελληνική μυθολογία. Η πρόταση του υιοθετήθηκε.

Παρατηρήσεις και εξερεύνηση

Οι γνώσεις μας για τον Τιτάνα πηγάζουν από της επίγειες αστρονομικές παρατηρήσεις που γίνονται από το 1655 όταν και ανακαλύφθηκε , τα διαστημικά παρατηρητήρια και από τις διαστημικές αποστολές που τον προσέγγισαν. Τα Voyager 1 και Voyager 2 μελέτησαν τον Τιτάνα, ειδικά το Voyager 1, καθώς το Voyager 2 δεν προσέγγισε τον Τιτάνα για να προσεγγίσει τους πλανήτες Ουρανό και Ποσειδώνα. Φυσικά χαρακτηριστικά που έχουν να κάνουν με την τροχιά του Τιτάνα και τη χημεία των εξωτερικών στρωμάτων της ατμόσφαιρας έγιναν γνωστά από επίγειες παρατηρήσεις και διαστημικά τηλεσκόπια. Το 1944 ο Gerard P. Kuiper ανίχνευσε την πυκνή του ατμόσφαιρα. Τα διαστημικά οχήματα Voyager κατάφεραν να κάνουν παρατηρήσεις που έδειξαν στον Τιτάνα ατμόσφαιρα ενάμιση και πλέον φόρες πυκνότερη της Γης, αδιαφανή στα οπτικά μήκη κύματος. Η αποκάλυψη του κόσμου που έκρυβε αυτή η ατμόσφαιρα έπρεπε να γίνει όπως και στην περίπτωση της Αφροδίτης. Με μια διαστημική αποστολή που θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Τιτάνα η οποία θα κάνει παρατηρήσεις με ραντάρ ( σε μήκη κύματος που να μπορούν να περάσουν την ατμόσφαιρα ) και την προσεδάφιση ενός διαστημικού οχήματος. Η διαστημική αυτή αποστολή πραγματοποιήθηκε υπό την ονομασία Cassini-Huygens και επέκτεινε τις πληροφορίες μας γύρω από τον Τιτάνα, τον Κρόνο, τους δακτυλίους του αλλά και τους άλλους του δορυφόρους σε τεράστιο βαθμό.

Φυσικά Χαρακτηριστικά

Ο Τιτάν έχει διάμετρο 5150 Km (συγκριτικά, η Σελήνη έχει διάμετρο 3476 Km και η Γη 12756 Km ) και μάζα 1353×10²⁰ Kg. Κινείται σε ελλειπτική τροχιά γύρω από τον Κρόνο με εκκεντρότητα 0,029 σε μέση απόσταση 1,221,850 Km. Χρειάζεται 15,95 γήινες μέρες για μια περιφορά γύρω από τον Κρόνο και εκτελεί σύγχρονη περιστροφή γύρω από τον άξονά του. Η τροχία του έχει κλίση 0,33 μοίρες από το επίπεδο του ισημερινού του Κρόνου και σε ορισμένα σημεία είναι εκτός του μαγνητικού πεδίου του Κρόνου

Ατμόσφαιρα

Η ατμόσφαιρα στον Τιτάν είναι πυκνή, η επιφανειακή πίεση του δορυφόρου αυτού είναι 146,7 kPa.Το κύριο στοιχείο είναι, όπως και στην Γήινη ατμόσφαιρα, το άζωτο, το οποίο υπάρχει σε ποσοστό 98,4%. Το υπόλοιπο 1,6% αποτελείται από μεθάνιο, διάφορους άλλους υδρογονάνθρακες, αργό, διοξείδιο και μονοξείδιο του άνθρακα, κυάνιο και ήλιο. Σημαντικό ρόλο στην παρουσία των υδρογονανθράκων, τα οποία βρίσκονται στα εξωτερικά στρώματα της ατμόσφαιρας και είναι υπεύθυνα για το πορτοκαλί χρώμα που βλέπουμε στον Τιτάνα, φαίνεται να διαδραματίζει η υπεριώδης ακτινοβολία του Ήλιου. Αυτή είναι υπεύθυνη για τη διάσπαση του μεθανίου σε απλούστερους υδρογονάνθρακες.Να σημειώσουμε ότι ο Τιτάν δεν έχει μαγνητικό πεδίο. Αφού μάλιστα σε κάποια σημεία της τροχιάς του βρίσκεται και εκτός του μαγνητικού πεδίου του Κρόνου, βρίσκεται εκτεθειμένος στα σωματίδια του ηλιακού ανέμου, με αποτέλεσμα διάφορες χημικές αντιδράσεις στα εξωτερικά στρώματα της ατμόσφαιράς του. Η ατμόσφαιρα του Τιτάνα εκτείνεται 880 (Km) πάνω από την επιφάνεια του. Λόγω της αδιαφάνειας του, ήταν η αιτία να γίνει λάθος στην εκτίμηση του μεγέθους του κατά τις παρατηρήσεις του πριν τη ανακάλυψη της ατμόσφαιράς του το 1944 από τον G.P.Kuiper. Η ατμόσφαιρα του Τιτάνα πιστεύεται ότι μοιάζει πολύ με αυτή της Γης στα πρώτα στάδια δημιουργίας της, πριν εμφανιστεί δηλαδή ζωή στον πλανήτη. Ο Τιτάνας όμως είναι πολύ μακρύτερα από τον Ήλιο, με αποτέλεσμα να επικρατούν χαμηλές θερμοκρασίες τις τάσης των -178 βαθμών Κελσίου.

Η διαστημοσυσκευή Cassini της NASA φωτογράφησε για πρώτη φορά ένα σύννεφο πάνω από το βόρειο πόλο (με μέγεθος όσο οι μισές ΗΠΑ) στις 29 Δεκεμβρίου και ξανά στις 13 Ιανουαρίου, καθώς η άνοιξη φέρνει το φως στο βόρειο ημισφαίριο του Τιτάνα. Το σύννεφο, με διάμετρο γύρω στα 2.400 χιλιόμετρα, δεν είχε παρατηρηθεί μέχρι σήμερα, καθώς ήταν κρυμμένο στο σκοτάδι που καλύπτει το βόρειο πόλο στη διάρκεια του τιτάνιου χειμώνα. Παρατηρήσεις με τηλεσκόπια στη Γη υποδεικνύουν ότι το σύννεφο του βόρειου πόλου είναι εποχιακό φαινόμενο. Δεδομένου όμως ότι κάθε εποχή στον Τιτάνα διαρκεί περίπου επτά γήινα χρόνια, το νέφος εκτιμάται ότι θα παραμείνει στη θέση του για συνολικά 25 χρόνια, προτού εξαφανιστεί για περίπου μια πενταετία.

Επιφανιακά χαρακτηριστικά

Μέχρι πρόσφατα οι επιστήμονες πίστευαν ότι στον Τιτάνα ίσως υπήρχαν ωκεανοί υδρογονανθράκων αλλά το 2004 το Cassini μας έδειξε ότι δεν υπάρχουν ωκεανοί. Οι σκοτεινές περιοχές που παρατήρησαν οι αστρονόμοι αποδείχτηκε ότι είναι τεράστιες εκτάσεις γεμάτες με αμμόλοφους και ίσως σκεπασμένες από κάποιο οργανικό υλικό. Το Σεπτέμβριο του 2006 το Cassini εντόπισε λίμνες υδρογονανθράκων κοντά στο βόρειο πόλο του δορυφόρου, οι οποίες πιστεύεται ότι τροφοδοτούν και την ατμόσφαιρά του με διάφορες οργανικές ενώσεις. Το μεθάνιο πέφτει υπό μορφή βροχής, σχηματίζει λίμνες, και στη συνέχεια εξατμίζεται και σχηματίζει σύννεφα. Αυτός ο κύκλος του μεθανίου παρομοιάζεται με τον υδρολογικό κύκλο της Γης.

Επίσης στον Τιτάνα υπάρχουν γεωλογικοί σχηματισμοί που σχηματίζονται απλώς από εποχιακές ή ημιμόνιμες λίμνες και ρυάκια από τη βροχή υδρογονανθράκων που πέφτει κατά καιρούς.

Εσωτερική Δομή