Циклопедия скорбит по жертвам террористического акта в Крокус-Сити (Красногорск, МО)

Озёра и моря Титана

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Beach Party, Saturn! The Lakes of Titan.
С 01:12 про Титан.

Водоёмы Титана (Углеводоёмы / Метаноёмы Титана) — естественные образования на Титане, спутнике Сатурна, представляющие собой резервуары находящихся в жидкой фазе углеводородов, эти образования называют метановыми озёрами, морями и реками.

Общие сведения[править]

Титан — второй по величине спутник в Солнечной системе, превышающий по размеру Луну. Титан имеет плотную атмосферу[1].

Титан — единственное тело Солнечной системы, кроме Земли, где имеются жидкие среды. Эти жидкие субстанции, называемые морями или озёрами, состоят из метана и этана. На Титане эти газы существуют в жидком состоянии, благодаря температуре −188,4°С. По этой причине, водоёмы Титана правильнее называть углеводоёмами и/или метаноёмами и/или этаноёмами.

Интересно, что на озёрах Титана наблюдаются куски «льда», который поднялся на поверхность благодаря насыщению пузырьками азота. Углеводородный лёд всплывает при температуре, близкой к 90,4 градусам Кельвина (−183°С), при которой и образуется. Когда температура опускается ещё ниже, содержание пузырьков азота в льдинах становится меньше 5%, так что льды тонут. В результате ледовый покров окружает жидкий метан как снизу, так и сверху[2].

Озёра Титана сосредоточены в приполярных областях спутника, причём крупнейшие из них (называемые морями), находятся только в северном полушарии Титана. Данная асимметрия видимо объясняется тем, что, когда в южном полушарии Титана лето, Сатурн находится вблизи перигелия, то есть лето там более жаркое, чем в северном[3].

Крупнейшим углеводоёмом Тита является Море Кракена, которое достигает в поперечнике 1200 км, что сравнимо с размерами Чёрного моря на Земле. Его площадь составляет около 400 000 кв км — чуть больше Каспийского моря[4].

Изучение[править]

Ещё на основе данных, полученных автоматическими межпланетными станциями «Вояджер 1» и «Вояджер 2», было высказано предположение о существовании на Титане углеводородных озёр.

Гипотеза нахождения на Титане углеводородов в жидком состоянии подтвердилась в 1995 году, когда при помощи телескопа «Хаббл» в атмосфере Титана был обнаружен жидкий метан[5].

Новым доказательством наличия на Титане углеводоёмов было получено благодаря проекту «Кассини-Гюйгенс», когда при спуске зонда «Гюйгенс» (который сел вблизи экватора Титана) были получены снимки, на которых хотя и не было обнаружено каких-либо значительных объёмов жидкости, тем не менее рельеф поверхности явно свидетельствовал о воздействии жидкости[6].

6 июня 2005 года было получено первое свидетельство существования крупных углеводоёмов — большое тёмное пятно на инфракрасном снимке южного полюса спутника[7].

22 июля 2006 года в ходе радарного зондирования поверхности Титана с борта станции «Кассини» было выявлено в северном полушарии спутника большие области с резко очерченными границами, которые сильно поглощали радиоволны[8].

В январе 2007 года учёные уверенно заявили о наличии на Титане метановых озёр[9].

8 июля 2009 года камере VIMS «Кассини» удалось заснять на поверхности блики в инфракрасном диапазоне (длина волны 5 мкм)[10].

Для исследования озёр Титана проектируется зонд «TiME» («Titan Mare Explorer») в составе миссии «Titan Saturn System Mission», запуск которой планируется на январь 2015 года[11].

Для изучения морей Титана планируется использовать специальных роботов[12].

Гипотетическое использование[править]

В озёрах Титана находятся огромные запасы углеводородов. Примерный состав этих озёр следующий[13]:

Также в жидкости растворены твёрдые вещества (в молярных долях):

Подсчитано, что среди нескольких сотен уже открытых озёр Титана только несколько десятков самых крупных содержат столько углеводородов, что каждое из этих озёр могло бы в одиночку обеспечивать освещение, кондиционирование и обогрев жилых домов США в течение 300 лет[14].

Гипотетическая жизнь[править]

 → Жизнь на Титане

По мнению некоторых исследователей, на Титане возможна жизнь, которая основана не на фотосинтезе, а на хемосинтезе.

В частности, было высказано предположение, что жизнь может существовать в жидких метане и этане на поверхности Титана, которые имеют форму рек и озёр, так же, как организмы на Земле живут в воде. Такие существа использовали бы водород H2 вместо кислорода O2 и реагировали с ацетиленом C2H2 вместо глюкозы C6H12O6, и производили бы метан CH4, а не углекислый газ CO2.

Так, астробиолог Крис Маккей (Chris McKay) предположил, что живые организмы могли бы потреблять на Титане водород, ацетилен и этан, а выдыхать метан вместо углекислого газа. Это привело бы к истощению водорода, ацетилена и этана на поверхности Титана. Интересно, что подобное явление было действительно обнаружено космическим кораблём «Кассини»[15].

По мнению Джонатана Лунина из Корнеллского университета, формирование плавающего углеводородного льда может быть причиной для зарождения различных химических процессов на границе между льдом и жидкостью Титана — смеси метана и этана, на границе, которая может быть очень важна вплоть для возникновения жизни[16].

По этой теории именно микроорганизмы поддерживают круговорот и возобновление углеводородов на Титате[17].

Такие гипотетические организмы должны были бы резко отличаться от земных, например роль воды (которая в условиях Титана существует только в виде льда) в них должен играть жидкий метан и его ближайшие гомологи (например, этан)[18].

PIA17655 crop Titan north polar seas and lakes.jpg

Море Кракена
Море Лигеи
Море Пунги
Озеро Цзинбо
Озеро
Больсена
Озеро
Ней
Озеро
Киву
Озеро
Маккай
Пролив Тревайз

См. также[править]

Источники[править]

  1. МОРЯ ТИТАНА: ВЕЛИКИЕ МЕТАНОВЫЕ ОЗЕРА
  2. Cassini разглядел лед в озерах Титана
  3. J.-R. C. Cook, S. Cole Scientists Explain Puzzling Lake Asymmetry on Titan
  4. Черные моря Титана
  5. S. F.Dermott, C. Sagan Tidal effects of disconnected hydrocarbon seas on Titan
  6. Emily Lakdawalla New Images from the Huygens Probe: Shorelines and Channels, But an Apparently Dry Surface, The Planetary Society (15 января 2005).
  7. Emily Lakdawalla. Dark Spot Near the South Pole: A Candidate Lake on Titan?, The Planetary Society (28 июня 2005).
  8. NASA Cassini Radar Images Show Dramatic Shoreline on Titan
  9. Stofan, E. R.; Elachi, C.; et al. (4 января 2007). «The lakes of Titan». Nature 445 (1): 61–64.
  10. Cook, J.-R. C. Glint of Sunlight Confirms Liquid in Northern Lake District of Titan
  11. Stofan, Ellen Titan Mare Explorer (TiME): The First Exploration of an Extra-Terrestrial Sea
  12. Создан робот для изучения водоёмов Титана
  13. Астрономы установили химический состав озер на Титане
  14. Титан - кладовая органики
  15. Жидкий метан как среда для внеземной жизни
  16. Снятые зондом Cassini льды в метановых озерах Титана озадачили физиков
  17. Jia-Rui Cook What is Consuming Hydrogen and Acetylene on Titan?
  18. Кто съел водород на Титане

Ссылки[править]

Изображение Титана
Моря
Озёра

Абая · Альбано · Атитлан · Больсена · Венерн · Кардиель · Каюга · Киву · Койтере · Ладога · Ланао · Локтак · Маккай · Миватн · Мюггель · Ней · Онайда · Онтарио · Охрид · Севан · Сионаскейг · Сотонера · Спарроу · Товада · Увс · Урмия · Уэйкэр · Фейа · Фримен · Хаммар · Хунин · Цзинбо

Лакуны

Атакама  · Войтчугга  · Джерид  · Кач  · Мельгир  · Накуру  · Нгами  · Рейстрек  · Уюни  · Эйр

Каналы

Эливагар  · Вид  · Келадон

Проливы

Бейты  · Селдона  · Тревайза  · Хардина

Заливы

Арнар  · Фленсбург  · Габес  · Кумбару  · Мори  · Никоя  · Окаху  · Патос  · Пьюджет  · Ромбакен  · Скелтон  · Тролд  · Туну  · Вакаса  · Уолфиш

Погодные явления и прочее

Грозы  · Ветра  · Дожди  · Снег  · Озёра и моря · Подповерхностный океан · Реки

Категория Категория:Титан · Портал сообщества Портал:Астрономия · Commons-logo.svg Викисклад:Титан

Изображение Титана (спутник)
Титан

спутники Сатурна

География
Исследование

Гюйгенс · Titan Saturn System Mission

Другие темы

Терраформирование Титана  · Колонизация Титана  · Жизнь на Титане  · Титан в научной фантастике

Категория Категория:Титан · Портал сообщества Портал:Астрономия · Commons-logo.svg Викисклад:Титан