Надо Знать

добавить знаний



Титан (спутник)


Titan in natural color Cassini.jpg

План:


Введение

Титан
Titan

Titan in natural color Cassini.jpg
Титан, сфотографированный КА "Кассини"

Данные об открытии
Дата открытия 25 марта 1655 года
Открыватель (и) Христиан Гюйгенс
Планета Сатурн
Номер VI
Орбитальные характеристики [1]
Большая полуось 1221830 км
Перицентр 1186162 км
Апоцентр 1257498 км [2]
Орбитальный период 15,94542068 суток
Эксцентриситет орбиты 0,029192
Наклонение орбиты 0,295 к плоскости экватора планеты
Физические характеристики
Диаметр 5150 км
Средний радиус 2575,50 2,00 км [3]
Площадь поверхности 8,3 10 7 км
Масса 1,34520029 0,00020155 23 октября кг [3]
Плотность 1,8798 0,0044 г / см [3]
Ускорение свободного падения 1,352 м / с
Вторая космическая скорость 2,639 км / с
Период вращения вокруг своей оси 15,94542068 суток
Наклон оси вращения 0
Альбедо 0,21
Атмосферное давление 146,7 кПа Па
Температура поверхности 90 К
Атмосфера азот (98,4%), метан (1,6%)
Остальные обозначения
Сатурн VI

Титан ( лат. Titan , греч. Τῑτάν ) - Крупнейший по размеру и двадцать второй по удаленности от планеты спутник Сатурна. Диаметр Титана около 5150 км, расстояние от Сатурна 1,22 млн. км. Благодаря своей сравнительно значительной массе (1/4000 массы Сатурна, вдвое больше массы Луны) Титан влияет на движение других спутников Сатурна, приводит возмущение их орбит. Открыл Титан в 1655 году Христиан Гюйгенс.

Титан - самый большой по размеру спутник Сатурна и второй по величине (после Ганимеда) в Солнечной системе.


1. Общие сведения

Диаметр Титана - 5150 км. Таким образом, он больше, чем планета Меркурий, хотя и уступает ему по массе. В Титане сосредоточено 95% массы всех спутников Сатурна. Сила тяжести на нем составляет приблизительно одну седьмую от земной.

Титан - единственный спутник в Солнечной системе, имеющий плотную атмосферу (ее открыл Джерард Койпер), и единственный спутник, поверхность которого невозможно наблюдать в видимом диапазоне из-за облаков. Давление у поверхности примерно в 1,6 раза превышает давление земной атмосферы. Температура - минус 170-180 C.

На Титане, возможно, является метановые моря и реки (но их наличие долго была под вопросом; "Гюйгенс" приземлился в темную область с твердой поверхностью), а также горы, состоящие из водяного льда.


2. Строение

Поверхность Титана в месте посадки зонда "Гюйгенс"

Титан состоит почти наполовину из водяного льда и наполовину - из каменистых материалов. Такой состав схож с некоторыми другими крупными спутниками газовых планет : Ганимедом, Каллисто, Тритоном.

Вероятно, вокруг каменного ядра диаметром около 3400 км есть несколько слоев льда с различными типами кристаллизации.

В атмосфере спутника обнаружен изотоп аргон -40, что свидетельствует о вулканической деятельности. Предполагают, что роль ряды в данном случае должны выполнять водяной лед, вода и аммиак. Такой тип вулканизма называется криовулканизмом. Кроме этого, на снимках КА "Кассини" зафиксировано минимум два образования, напоминающие вулканы. [1]

На Титане обнаружены минимум один массивный хребет протяженностью около 150 км и высотой до 1,6 км. На горных вершинах есть светлые отложения, возможно, залежи метана и других органических материалов. [2]


2.1. Атмосфера

Атмосфера Титана составляет около 400 километров в толщину и содержит несколько слоев углеводородного "смога". Поэтому Титан является единственным спутником в Солнечной системе, поверхность которого невозможно наблюдать в телескоп.

Нижние слои атмосферы, как и на Земле, делятся на тропосферу и стратосферу. В тропосфере температура с высотой падает от 94 К на поверхности до 70 К на высоте 35 км (на Земле тропосфера заканчивается на высоте 10-12 км). К вистоты 50 км простирается тропопауза, где температура остается практически постоянной. А дальше температура начинает расти. Такие инверсии температуры препятствуют развитию вертикальных перемещений воздуха. Они обычно возникают из-за совместное действие двух факторов - подогрева воздуха снизу от поверхности и подогрева сверху благодаря поглощению солнечного излучения. В земной атмосфере инверсия температур наблюдается на высотах около 50 км (стратопауза) и 80-90 км (мезопауза). На Титане температура уверенно растет по крайней мере до 150 км. Однако на высотах более 500 км "Гюйгенс" неожиданно выявил целый ряд температурных инверсий, каждая из которых определяет некоторый слой атмосферы. Их происхождение пока неясно.

По данным КА "Кассини", нижняя часть атмосферы Титана, так же как и атмосфера Венеры вращается существенно быстрее поверхности, представляя собой единый мощный постоянно действующий ураган. На высотах более 10 км в атмосфере Титана постоянно дуют ветры. Их направление совпадает с направлением вращения спутника, а скорость растет с высотой от нескольких метров в секунду на высоте 10-30 км до 30 м / с на высоте 50-60 км. На высотах более 120 км имеет место сильная турбулентность атмосферы - ее признаки были замечены еще в 1980-1981 годах, когда через систему Сатурна пролетали космические аппараты "Вояджер". Однако неожиданностью стало то, что на высоте около 80 км в атмосфере Титана зарегистрирован штиль - сюда не проникают ни ветры, дующие ниже 60 км, ни турбулентные движения, наблюдаемые на вдвое выше высоте. Причины такого странного замирания движений пока не удается объяснить.

Титан получает слишком мало солнечной энергии для того, чтобы обеспечить динамику атмосферных процессов. Скорее всего, энергию для перемещения атмосферных масс обеспечивают мощные приливные воздействия Сатурна, которые в 400 раз превышают по силе обусловленные месяцем приливы на Земле. В пользу предположения о приточный характер ветров говорит широтное расположение гряд дюн, широко распространенных на Титане (согласно радарными исследованиями).

95% атмосферы приходится на азот. Таким образом, Титан и Земля - ​​едины тела в Солнечной системе, которые имеют плотную атмосферу с преобладающим содержанием азота (разреженные азотные атмосферы имеют Тритон и, возможно, Плутон). 5% приходится, в основном, на метан; также следы этана, диацетилену, метилацетилен, цианоацетилену, ацетилена, пропана, углекислого газа, угарного газа, цианогены, гелия. Углеводороды оказывают атмосфере оранжевого цвета (в частности, такой цвет неба, если смотреть с поверхности). Одним из источников метана может быть вулканическая активность.

Слои в верхней части атмосферы Титана (снимок "Кассини")

Примечания

  1. http://johnstonsarchive.net/astro/wrjs103so.html - johnstonsarchive.net/astro/wrjs103so.html
  2. Перицентр q и апоцентр Q вычисленные по формулам q = a \ cdot (1-e) , Q = a \ cdot (1 + e) , Где a - Длина большой полуоси орбиты, e - эксцентриситет орбиты, значения округлены до километров.
  3. а б в Jacobson RA, Antreasian, PG; Bordi, JJ; Criddle, KE; et.al.. The gravity field of the saturnian system from satellite observations and spacecraft tracking data / / The Astronomical Journal. - 132. - (December 2006): 2520-2526.

См.. также


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам