2004. december – Titán: feltárul egy új világ | MCSE

2004. december – Titán: feltárul egy új világ


Hamisszínes kép a Titánról

A Titán belső anyaga fele részben vízjégből, fele részben kőzetekből állhat. A felszín alatt
75-100 km-ig "normál" vízjég kéreg húzódik. 75-100 km mélyen kezdődhet a 200-300 km vastag
folyékony víz óceánja, amit a gyenge belső hő és a vízbe keveredő, fagyáspont csökkentő ammónia
tart oldott állapotban. Ez alatt nagy nyomású jég következik, még mélyebben pedig a szilikátos
kőzetmag található.


A magaslégköri szmogréteg
a korong peremén

A felszínt sziklaszilárd vízjég alkotja, amelyen folyékony metán-etán vagy etán-propán tavak
lehetnek, innen kap utánpótlást a légkörben megfigyelt metán. Amennyiben a Titánon szabad felszínű
szénhidrogén tavak, tengerek vannak, azokon a Földinél háromszor gyengébb szél is hullámokat generál,
amelyek aztán lassabban haladnak mint bolygónkon. A felszíni légnyomás 1,5 atmoszféra, a hőmérséklet
94K, a táj homályos, vöröses árnyalatú.

A légkörhöz érkező napfény közel 100-szor gyengébb, mint a Föld esetéven, és annak is csak 10%-a éri
el a felszínt,. A lassú tengelyforgás miatt nem várhatunk olyan zonálisan elkülönülő áramlási rendszereket,
mint pl. az óriásbolygóknál, sokkal inkább a Vénuszhoz hasonlóan egyetlen hatalmas áramlási cellát, ami az
egyenlítő környékéről a pólusokig és vissza szállítja a gázokat. A megfigyelések alapján 100-300 km közötti
magasságban dominánsan prográd, azaz a tengelyforgással azonos irányú cirkuláció lehet, többször 10 m/s
átlagsebességgel.

A légkörben a metán a Nap ultraibolya sugárzásától bomlik, a bomlástermékeiből kombinálódó hosszú molekulaláncú
szénhidrogének alkotta átlátszatlan szmog keletkezik. A metán az alacsonyabb légrétegekben 10-20 km közötti
magasságban felhőket képez. Utóbbiak órás időskálán is változnak, azaz konvektív fellegek lehetnek, mint pl. a
nyári gomolyfelhők a Földön. A bennük lévő cseppek feltehetőleg tholin magokból (különböző összetett szénhidrogénből
álló vörös anyagból) és köréjük kondenzálódott metánból, esetleg egyéb anyagokból tevődnek össze.


A Titán kémiája
A nitrogén és a szénhidrogének együtt
a légköri kémiai folyamatok révén akár
egyszerű aminosavak kialakulásához
is vezethetnek

A metán fotolízisével (elektromágneses sugárzás hatására történő átalakulásával) keletkező reakciótermékek
aeroszolként lefelé ülepednek, süllyedés közben alacsonyabban egyéb anyagok kondenzálódnak ki rájuk. Ha feltételezzük,
hogy az így képződő reakciótermékek a múltban is a maival megegyező rátával keletkeztek, akkor az idők során 100-600m
vastag réteg halmozódott volna fel belőlük a felszínen. További érdekesség, hogy a légkörben képződő hosszú láncú
szénhidrogénekbe nitrogén is beépülhet, egyszerű aminosavakat alkotva.

A Titán légkörében a kémiai átalakulások fő hajtómotorjai:

  • ultraibolya napsugárzás, ez 1000 km magasan hoz létre elektronsűrűség maximumot, főleg a magas szintű szmog kialakulásáért felel
  • magnetoszferikus töltött részecske bombázás a Szaturnusztól
  • kozmikus sugarak, ezek 90 km magasan hoznak létre elektronsűrűség maximumot
  • meteorok és ezekből visszamaradó kozmikus eredetű porszemcsék, ezek egyik forrása a szomszédos Hyperion
  • a légköri elektromos folyamatok is energiát szolgáltathatnak a kémiai reakciókhoz. A redukáló légkörben viszonylag könnyen mobilizálhatók az elektronok, mivel kicsi a befogásukra hajlamos atomok és molekulák aránya.
    a becsapódások szintén okozhatnak kémiai átalakulásokat a felszínen.

 

A Cassini 2004. október 26.-án 1174 km-re haladt el a Titán mellett, a manőver legfontosabb 32 órája alatt a
teljes szonda koordináltan mozgott, hogy merev felfüggesztésű műszerei hiba nélkül kövessék a célt. Kiderült,
hogy a korábban említett, déli pólus feletti kb. 1000 km átmérőjű felhőgyűrű a várakozásokkal ellentétben nem
metánból áll. De az is elképzelhető, hogy a felhők bár metánból vannak, a szemcséket emelkedés közben kicsapódó
egyéb anyag vonja be — ezért nem látjuk a fő összetevőt.


Felszíni részletek: vajon melyik a folyékony szénhidrogén és melyik a szilárd jég?

A legvilágosabb és legsötétebb felszínformák albedója kb. 10%-ban különbözött egymástól. A legtöbb világos
terület a 60. és 160. hosszúsági kör között helyezkedik el. A kisebb sötét alakzatok egy része egymással
közel párhuzamosan elnyúlt képződmény — valószínűleg szél hozta létre őket őket, ami északnyugatról délkeletre
fúj. Fontos, hogy becsapódásos kráterek egyáltalán nem látszottak a holdon, tektonikus és vulkanikus eredetűnek
feltételezett képződmények azonban mintha volnának — a felszín fiatal és aktív lehet. Az egyik legnagyobb kérdés,
hogy a világos és sötét szerkezetek közül melyek a kiemelkedések és melyek a szénhidrogén tengerek — ezzel
kapcsolatban nincs egységes vélemény.


A felszín 150×250 km-es részlete a kb. 300 m felbontóképességű radarfelvételen. A világos területek az egyenetlen, a
sötétek a sima vidékeket jelzik

A radarvizsgálatok alapján egy 400 km hosszú sávban a relatív magasságingadozás viszonylag kicsi volt, nem haladta
meg a 150 métert. A korábbi modellek szerint a felszín egyenetlen lehet, mivel az elegyengető eróziós folyamatok
kb. 400-szor gyengébbek a földieknél, míg a tektonikus folyamatok nagyságrendileg csak 50-szer gyengébbek. A
következő 4 évben a Cassini 44-szer fogja a Titánt megközelíteni, legszorosabban 956 km-re. A program kétségtelenül
legizgalmasabb eleme a Huygens leszállása, jelenlegi tervek szerint a berendezés a Xanadu névre elkeresztelt régiót
célozza majd meg.


A Huygens tervezett leszállóhelye

{mosimage}
Fantáziakép a Titánra ereszkedő Huygens-ről.

A Huygens 2004. december 25-én válik le az anyagszondáról, majd 2005. január 14-én 2,7 méter átmérőjű hővédőpajzsa
fékezi le a légkörbe lépve, ezután kinyílik 8,3 méteres fő ejtőernyője. E azonban csak mintegy 15 percig üzemel,
ezután ledobódik, és egy kisebb váltja fel. Így sikerül az ereszkedés időtartamát 2,5 órára csökkenteni a sűrű
légkörben. (Hasonló módszert a Venera Vénusz-szondáknál is alkalmaztak, ott a az ejtőernyőt idővel szintén
eleresztette a berendezés, és felfele néző parabolaantenájával fékezve zállt le a felszínre.) A Huygens teljes
élettartama 153 perc, így a felszínen még kb. 0,5 óráig üzemelhet.

További információk a Titánról:

— A Titán új világa, Meteor 2004/12.
A Cassini program magyar nyelvű honlapja
A Cassini program angol nyelvű honlapja
A Huygens program angol nyelvű honlapja
Animációk
— Asztribiológia, meteor csillagászati évkönyv 2005



A www.mcse.hu oldal felületén sütiket (cookie) használunk. Ezeket a fájlokat az ön gépén tárolja a rendszer. Az oldal használatával ön beleegyezik a cookie-k használatába. További információért kérjük olvassa el adatvédelmi tájékoztatónkat. További információ

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close