Τιτάν

   Ο Τιτάν είναι 15ος από τους γνωστούς δορυφόρους του Κρόνου και ο μεγαλύτερος.

        τροχιά:    1 221 830 km από τον Κρόνο
        διάμετρος: 5150 km
        μάζα:      1.35e23 kg

   Ο Τιτάν ανακαλύφτηκε το 1655 από τον Huygens.

   Ο Τιτάν πιστευόταν ότι είναι ο μεγαλύτερος δορυφόρος στο ηλιακό σύστημα, αλλά οι τελευταίες παρατηρήσεις δείχνουν ότι, εξαιτίας της πολύ πυκνής ατμόσφαιράς του, η επιφάνειά του είναι λίγο μικρότερη από του Γανυμήδη. Βεβαίως ο Τιτάν είναι μεγαλύτερος από τον Πλούτωνα κι έχει μεγαλύτερη διάμετρο από τον Ερμή.

   Ένας από τους κύριους στόχους της αποστολής Voyager 1 ήταν η μελέτη του Τιτάνα. Το διαστημόπλοιο πέρασε σε απόσταση 4000 km από την επιφάνεια του δορυφόρου. Μέσα στα λίγα λεπτά εκείνης της διέλευσης μάθαμε περισσότερα από όσα γνωρίζαμε για 300 χρόνια. Ο Τιτάν περιβάλλεται από πυκνή και αδιαφανή ατμόσφαιρα, που αποκλείει τη θέα της επιφάνειάς του στο ορατό φως (αριστερά κάτω). Το μόνο που φαίνεται στις εικόνες του Voyager είναι κάποια μεταβολή του χρώματος μεταξύ βορείου και νοτίου ημισφαιρίου. Λίγες λεπτομέρειες της επιφάνειας φαίνονται, στο υπέρυθρο φάσμα, από παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου Hubble. Στα τέλη του 2004 το διαστημόπλοιο Cassini άρχισε μια σειρά κοντινών διελεύσεων από τον δορυφόρο συλλέγοντας δεδομένα με τα διάφορα όργανά του. Τον Ιανουάριο του 2005 ο βολιστήρας Huygens προσεδαφίστηκε στον Τιτάνα στέλνοντας φωτογραφίες της επιφάνειάς του (δεξιά). Το Cassini επίσης χαρτογράφησε την επιφάνεια του Τιτάνα με ραντάρ (όπως είχε κάνει στην Αφροδίτη το διαστημόπλοιο Magellan).

   Όσον αφορά τη σύνθεσή του, ο Τιτάν είναι παρόμοιος με τον Γανυμήδη, την Καλλιστώ, τον Τρίτωνα και (πιθανώς) τον Πλούτωνα, δηλ αποτελείται κατά το ήμισυ περίπου από πάγο νερού και το υπόλοιπο είναι πέτρωμα. Πιθανώς το εσωτερικό του αποτελείται από έναν βραχώδη πυρήνα πάχους 3400 km που περιβάλλεται από στρώματα διαφορετικών κρυσταλλικών μορφών πάγου. Το εσωτερικό του ίσως είναι ακόμα θερμό. Αν και είναι παρόμοιος στη σύνθεσή του με την Ρέα και τους υπόλοιπους δορυφόρους του Κρόνου, εντούτοις έχει μεγαλύτερη πυκνότητα, επειδή είναι αρκετά μεγάλος, ώστε το εσωτερικό του να συμπιέζεται εξαιτίας της βαρύτητας.

   Ο Τιτάν είναι ο μόνος δορυφόρος του ηλιακού συστήματος που διαθέτει μια σημαντική ατμόσφαιρα. Η ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνειά του είναι πάνω από 1,5 bar (50% υψηλότερη από της Γης). Αποτελείται κυρίως από μοριακό άζωτο (όπως στη Γη), από 6% αργό το πολύ, λίγο μεθάνιο και ίχνη νερού και κάποιων οργανικών ενώσεων (όπως αιθάνιο, υδροκυάνιο, διοξείδιο του άνθρακα κ.ά.). Το μεθάνιο, που συγκεντρώνεται στην ανώτερη ατμόσφαιρα, καταστρέφεται από το ηλιακό φως. Όλα αυτά τα αέρια σχηματίζουν ένα νέφος παρόμοιο με αυτό που δημιουργείται στις μεγαλουπόλεις, αλλά πολύ πιο πυκνό. Πάντως, οι συνθήκες αυτές μοιάζουν πολύ με τις συνθήκες που επικρατούσαν όταν πρωτοεμφανίστηκε η ζωή στη νεαρή Γη. Αυτή η πυκνή ατμόσφαιρα είναι που εμποδίζει τη θέα της επιφάνειας του Τιτάνα.

   Ο Τιτάν δεν διαθέτει μαγνητικό πεδίο και ορισμένες φορές κινείται έξω από τη μαγνητόσφαιρα του Κρόνου. Επομένως εκτίθεται απευθείας στον ηλιακό άνεμο. Έτσι, ίσως ιονίζονται και απομακρύνονται κάποια μόρια της ανώτερης ατμόσφαιρας. Σε αυτό ίσως οφείλεται και μέρος της ιδιάζουσας ατμοσφαιρικής χημείας του δορυφόρου.

   Η θερμοκρασία στην επιφάνεια του Τιτάνα είναι περίπου 94° K (–179° C). Σ’ αυτή τη θερμοκρασία ο πάγος του νερού δεν εξαχνώνεται, γι’ αυτό και στην ατμόσφαιρα υπάρχουν ελάχιστοι υδρατμοί. Παραταύτα, συμβαίνουν αρκετές χημικές αντιδράσεις ώστε τα προϊόντα τους να σχηματίζουν ένα πολύ πυκνό νέφος.

   Εκτός από τη γενική καταχνιά που καλύπτει ολόκληρο τον Τιτάνα, υπάρχουν επίσης και διάσπαρτα νέφη μέσα στην ατμόσφαιρά του. Αυτά τα νέφη ίσως αποτελούνται από μεθάνιο, αιθάνιο ή άλλες απλές οργανικές ενώσεις. Επίσης πρέπει να υπάρχουν και άλλες πιο σύνθετες ενώσεις σε μικρές ποσότητες, που ευθύνονται για την πορτοκαλί απόχρωση του δορυφόρου, όπως φαίνεται από το διάστημα. Η ανάλυση των δεδομένων του Huygens σίγουρα θα μας διαφωτίσει σχετικά με τη χημεία αυτής της ατμόσφαιρας.

   Πριν από την άφιξη του Cassini, πιστευόταν ότι τα νέφη μπορούσαν να δημιουργούν βροχή υγρού αιθανίου ή μεθανίου και στην επιφάνεια να σχηματίζεται ένας "ωκεανός" βάθους εκατοντάδων μέτρων. Αυτό όμως τώρα έπαψε να θεωρείται πιθανό. Αναμφίβολα, στον Τιτάνα υπάρχει κάποιου είδους δραστηριότητα, ενώ έγιναν ορατοί και κρατήρες που δείχνουν ότι η επιφάνειά του πρέπει να είναι νέα. Οι "λίμνες" πιθανόν να είναι λασπώδεις ή να μην περιέχουν υγρό όλες τις εποχές. Τα αποτελέσματα των δεδομένων του Huygens δείχνουν αποξηραμένες λίμνες και ποτάμια, που ίσως δημιουργήθηκαν από βροχές στο κοντινό παρελθόν. Υπάρχουν ξεκάθαρες αποδείξεις για βροχές, διαβρώσεις, αποσαθρώσεις και άλλες επιδράσεις από ροές υγρών. Επιπλέον το Cassini αποκάλυψε την ύπαρξη ενός περίεργου είδους ηφαιστείου, που πιθανώς να συμβάλλει σε κάποια ασυνήθιστα χαρακτηριστικά της ατμόσφαιρας του Τιτάνα.

   Πρόσφατες παρατηρήσεις με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, στο υπέρυθρο φάσμα, δείχνουν σημαντικές λεπτομέρειες στην επιφάνεια του Τιτάνα. Η κάμερα του Voyager δεν μπορούσε να δει μέσα από την ατμόσφαιρα, αλλά στο υπέρυθρο το νέφος γίνεται πιο διαφανές. Οι εικόνες του Hubble δείχνουν ότι στο πρόσθιο ημισφαίριο του Τιτάνα (αυτό προς την κατεύθυνση της κίνησής του επάνω στην τροχιά) υπάρχει μια μεγάλη ανοιχτόχρωμη "ήπειρος", προσωρινά γνωστή ως "Xanadu". Πάντως, αυτές οι υπέρυθρες εικόνες δείχνουν μονάχα περιοχές της επιφάνειας που είναι ανοιχτόχρωμες ή σκουρόχρωμες. Αυτές οι περιοχές φαίνονται με περισσότερες λεπτομέρειες στις υπέρυθρες φωτογραφίες του Cassini (δεξιά). Στις φωτογραφίες του Huygens επιπλέον φαίνονται καθαρά κοίτες ποταμών και ακτογραμμές (άνω αριστερά). Επίσης, η υπέρυθρη κάμερα του Cassini εντόπισε μια ανεξήγητη ανοιχτόχρωμη κηλίδα στην επιφάνεια του δορυφόρου.

   Από τις παρατηρήσεις συνάγεται επίσης ότι ο Τιτάν περιστρέφεται σύγχρονα, όπως και οι περισσότεροι δορυφόροι του Κρόνου.

   Ο Τιτάν είναι ένα δύσκολο αντικείμενο προς μελέτη. Τα όργανα του Cassini είναι ειδικά σχεδιασμένα ώστε να διαπερνούν τα πυκνά νέφη, ενώ οι φωτογραφίες του Huygens δείχνουν καθαρά την επιφάνεια, αλλά καλύπτουν μια μικροσκοπική περιοχή της. Χρειάζεται κάποιο χρονικό διάστημα για την επεξεργασία και ανάλυση αυτών των δεδομένων. Ο Τιτάν είναι ένας πολύ παράξενος κόσμος.

Κρόνος
Μίμας
Εγκέλαδος
Τηθύς
Διώνη
Ρέα
Ιαπετός

Cassini-Huygens mission (NASA)