Titan (måne)

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Titan
Titan
Titan
Upptäckt
Upptäckt av: Christiaan Huygens
Upptäcksår: 25 mars 1655
Omloppsbanans egenskaper
Avstånd från planeten: 1 221 870 km
Excentricitet: 0,0288
Omloppstid: 15,945 d
Medelbanhastighet: km/s
Inklination: 0,34854°
Satellit till: Saturnus
Fysiska egenskaper
Radie: 2576 ± 2,00 km (0,404 jordar)[1]
Area: 8,3 × 107 km²
Massa: 1,3452 ± 0,0002 × 1023kg
Densitet: 1,8798 ± 0,0044 g/cm³
Ytgravitation: 1,352 m/s²
Flykthastighet: 2,639 km/s
Rotationstid: Bunden rotation
Axellutning:
Albedo: 0,22[2]
Temperatur: 93,7 K
Skenbar magnitud: +7,9
Atmosfär
Yttryck: 146,7 kPa
Sammansättning: 98,4% kväve
1,6% metan[3]

Titan är Saturnus största måne och den näst största månen i solsystemet, efter Jupiters måne Ganymedes. Titan upptäcktes den 25 mars 1655 av den nederländske astronomen Christiaan Huygens och var den första satelliten i solsystemet som upptäcktes efter Jupiters galileiska månar. Titan är den enda måne i solsystemet som har en tät atmosfär [4]. Den täta atmosfären har förhindrat närmare studier av månens yta, men för närvarande undersöks Titan av rymdsonden Cassini–Huygens och ny kunskap läggs till hela tiden.

Den 27 juli 2006 meddelade NASA att man funnit sjöar av kolväten vid Titans norra polarregioner. [5]

I mars 2007 meddelades det att rymdsonden "Cassini–Huygens" tagit bilder på sjöliknande vätske- och kolvätefyllda områden på Titans nordpol.

Namn[redigera | redigera wikitext]

Huygens kallade helt enkelt sin upptäckt Saturni Luna (vilket är latin för ”Saturnus måne”) (De Saturni Luna observatio nova, 1656; XV). Senare namngav Giovanni Domenico Cassini de fyra månarna som han upptäckte (Tethys, Dione, Rhea och Japetus) till Sidera Lodoicea (”Ludvigs stjärnor”) för att hedra kung Ludvig XIV av Frankrike. Astronomer började kalla dem för Saturnus I till Saturnus V. När Mimas och Enceladus upptäcktes 1789 kallades Titan ibland för Saturnus sjätte satellit eller Saturnus VI (benämningen används fortfarande) som kommer av i vilken ordning månarna befinner sig från Saturnus. Namnet ”Titan” och namnen på de andra då kända sju månarna kom från John Herschel (son till William Herschel som hade upptäckt Mimas och Enceladus) som föreslog att månarna skulle namges efter titanerna som var syskon till Kronos (den grekiske motsvarigheten till guden Saturnus). [6]

Synlighet från Jorden[redigera | redigera wikitext]

Titan kan inte ses från jorden med blotta ögat, men går att se med små teleskop (med diameter större än 5 centimeter) och starka kikare.

Fysiska egenskaper[redigera | redigera wikitext]

Titan är större än planeten Merkurius (men har lägre massa) och det är den näst största månen i solsystemet [7]. Tidigare trodde man att Titan var något större än Jupiters måne Ganymedes, men närmare undersökningar har visat att den tjocka atmosfären reflekterar en stor mängd ljus vilket gjort att dess diameter överskattats [8]. Precis som många andra månar i solsystemet är Titan också större än dvärgplaneten Pluto.

Inre struktur[redigera | redigera wikitext]

Titan har en uppbyggnad liknande Ganymedes, Callisto, Triton och (förmodligen) Pluto [9]. Titan består till hälften av fruset vatten och till hälften av olika bergarter. Månen är förmodligen uppdelad i flera lager med en 3400 kilometer tjock kärna av bergarter som omges av flera lager bestående av olika former av iskristaller [10]. Titans inre kan fortfarande vara varmt. Trots att den liknar Rhea och Saturnus övriga månar är densiteten högre vilket beror på gravitationell påverkan.

De olika lagren av dis i Titans övre atmosfär. Bilden är tagen i det ultravioletta spektrumet.

Atmosfär[redigera | redigera wikitext]

Titan är den enda kända månen med en fullt utvecklad atmosfär som består av annat än bara spårgaser. Närvaron av en tät atmosfär upptäcktes första gången av Gerard Kuiper 1944 då han med hjälp av spektroskopi kunde uppskatta partialtrycket för metan till 100 millibar.[11][12] Sedan dess har Voyagers rymdsonder funnit att Titans atmosfär är tätare än jordens med ett tryck vid ytan som är mer än en och en halv gånger större.

Diset som man kan se på den högra bilden medverkar till Titans anti-växthuseffekt och sänker temperaturen genom att reflektera bort solljus från månen. Den tjocka atmosfären blockerar det mesta av det synliga spektrumets ljus från solen och andra ljuskällor som når Titans yta. Huygenssonden lyckades inte hitta solens position under nedstigningen men den lyckades ta bilder på ytan med hjälp av sin 20-wattslampa, något som forskare liknade vid att ta bilder på en asfalterad parkering i skymningen. [13]

Titans atmosfär består till 98,4 % av kväve – den enda kväverika atmosfären i solsystemet förutom jordens – de resterande 1,6 % består av metan med endast spår av andra gaser som kolväten, argon, koldioxid, kolmonoxid, vätecyanid och helium [14]. De kolväten som finns i atmosfären tror man bildas i Titans övre atmosfär genom att solens ultravioletta ljus uppdelar metanet, vilket producerar en tjock orange smog. Titan har inget magnetfält och befinner sig ibland utanför Saturnus magnetosfär där den är oskyddad från solvinden.

Klimat[redigera | redigera wikitext]

Med hjälp av Cassini har man observerat små spridda moln i Titans atmosfär. Här på den södra hemisfären

Vid ytan är temperaturen ungefär 94 K (−179 °C eller −290,2 °F). Vid denna temperatur sublimerar inte is, så atmosfären innehåller nästan ingen vattenånga. Utspridda moln kan hittas överallt i Titans atmosfär. Dessa moln består troligtvis av metan, etan och andra enkla organiska sammansättningar. Andra mer komplexa kemikalier i små mängder tros producera den orangea färg man ser från rymden.

Resultaten från Huygens indikerade att det ibland från Titans atmosfär regnar flytande metan och andra organiska ämnen ner på månens yta [15]. Det är möjligt att områden på Titans yta är täckt med ett tjäreliknande lager av den organiska föreningen tholin, men detta har inte blivit bekräftat. Närvaron av 40argon upptäcktes också i atmosfären, ett bevis på kryovulkanism som producerar en lava av is och ammoniak. [16]

Senare fann man en inaktiv metanvulkan på några högupplösningsbilder, och titansk vulkanism tror man nu är en betydande källa till metanet i atmosfären [17]. I oktober 2004 fotograferade Cassini ljusa, höga moln över Titans sydpol, men de ser inte ut att vara av metan, som man hade trott. Denna upptäckt förbluffade forskarna, och studier för att fastslå sammansättningen av dessa moln och kanske ändra vår förståelse av Titans atmosfär behöver göras [18]. Observationer gjorda av Cassini av Titans atmosfär föreslår att Titan är en superrotator, likt Venus, med en atmosfär som roterar mycket fortare än ytan.

Titan har växlingar i klimatet (årstider) som inträffar med 7,5 års mellanrum. På vinterhalvklotet är temperaturen så låg att det regnar flytande metan och etan som bildar floder och sjöar.

Yta[redigera | redigera wikitext]

Här ses Xanadu som ett stort mörkt område i centrum av bilden.

Titans yta är fläckad av breda regioner med ljus och mörk terräng. Detta inkluderar ett stort, högreflekterande område av ungefär samma storlek som Australien som har upptäckts på infraröda bilder tagna av Rymdteleskopet Hubble och Cassini. Denna region har fått namnet Xanadu och ser ut att representera ett relativt högt område. Det finns andra mörka områden av samma storlek på flera andra platser än vid Xanadu; det har spekulerats i att dessa områden skulle vara sjöar av metan eller etan, men observationer från Cassini visar tvärtom. Med hjälp av bilder från Cassini har man lyckats hitta linjer som forskare tror har skapats av tektonisk aktivitet.

Utforskning[redigera | redigera wikitext]

Titan undersöktes av både Voyager 1 och Voyager 2. När Voyager 1 närmade sig Titan ändrades dess kurs för att göra en nära passage. Dock saknade Voyager 1 tillräckliga instrument för att kunna undersöka Titans yta under den täta atmosfären.

Rymdsonden Cassini–Huygens har gått i bana kring Saturnus sedan 2004. Den medföljande sonden Hyugens sändes genom Titans atmosfär och gjorde 2005 en planerad kraschlandning på Titans yta. Foton av ytan togs före landningen. Sonden Cassini har en radar och har tagit radarfoton av ytan, som inte kan ses med ljus och närliggande våglängder.

Cassini-Huygens[redigera | redigera wikitext]

Huvudartikel Cassini-Huygens

Cassini-Huygens är ett forskningsprojekt som består av rymdsonden Cassini och landaren Huygens som av Nasa, Esa och det italienska rymdorganet Agenzia Spaziale Italiana har skickats till planeten Saturnus och dess måne Titan.

Cassini lämnade Jorden 15 oktober 1997 och landande på Titan 14 januari 2005. Huygens främsta syfte var att med ett antal avancerade instrument undersöka atmosfären under den cirka två timmar långa nedstigningen. Den sände cirka 26 000 bilder tillbaka till Jorden. I mars 2007 meddelades det att den hade tagit bilder på sjöliknande vätske- och kolvätefyllda områden på Titans nordpol.

Det var Cassini-Huygens som tog de första närbilderna av Titans yta.

Externa länkar[redigera | redigera wikitext]

Referenser[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ Jacobson, R. A. (2006). ”The gravity field of the saturnian system from satellite observations and spacecraft tracking data”. The Astronomical Journal "132" (6): ss. 2520–2526. doi:10.1086/508812. 
  2. ^ Williams, David R.. ”Saturnian Satellite Fact Sheet”. NASA. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/saturniansatfact.html. Läst 3 september 2007. 
  3. ^ H. B. Niemann, et al. (2005). ”The abundances of constituents of Titan’s atmosphere from the GCMS instrument on the Huygens probe”. Nature "438": ss. 779–784. doi:10,1038/nature04122. 
  4. ^ NASA page: News-Features-the Story of Saturn "it's the only moon with a dense atmosphere."
  5. ^ NASA page: Cassini Finds Lakes on Titan's Arctic Region
  6. ^ Satellites of Saturn; Observations of Mimas, the closest and most interior satellite of Saturn, Mr Lassell, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, volume 8, page 42, 1847-11-12, verified 2005-03-29
  7. ^ *Bill Arnett (2005). Titan. Retrieved April 10, 2005. "Titan is nevertheless larger in diameter than Mercury"; "It was long thought that Titan was the largest satellite in the solar system but recent observations have shown that Titan's atmosphere is so thick that its solid surface is slightly smaller than Ganymede's."
  8. ^ Mori K., Tsunemi H., Katayama H., Burrows D.N., Garmire G.P., Metzger A.E. (2004), An X-Ray Measurement of Titan's Atmospheric Extent from Its Transit of the Crab Nebula, Astrophysical Journal, v. 607, pp. 1065-1069. Chandra images used by Mori et al can be viewed here.
  9. ^ Lunine, J. "Comparing the Triad of Great Moons." Astrobiology Magazine: March 21, 2005. Retrieved July 20, 2006.
  10. ^ G. Tobie et al. (2005). "Titan's internal structure inferred from a coupled thermal-orbital model". Icarus 175 (2): 496-502.
  11. ^ Patrick Moore (2003). Atlas of the universe. Spanien: Philip's. ISBN 978-0-540-08242-1 
  12. ^ G. P. Kuiper (1944). "Titan: a Satellite with an Atmosphere". Astrophysical Journal 100: 378.
  13. ^ Huygens Probe Sheds New Light on Titan, Peter de Selding, Space News, 2005-01-21, verified 2005-03-28
  14. ^ Nature: The abundances of constituents of Titan’s atmosphere from the GCMS instrument on the Huygens probe. B. Niemann, S. K. Atreya, S. J. Bauer, G. R. Carignan, J. E. Demick, R. L. Frost, D. Gautier, J. A. Haberman, D. N. Harpold, D. M. Hunten, G. Israel, J. I. Lunine, W. T. Kasprzak, T. C. Owen, M. Paulkovich, F. Raulin, E. Raaen, S. H. Way
  15. ^ Titan: Arizona in an Icebox?, Emily Lakdawalla, 2004-01-21, ändrad 2005-03-28
  16. ^ Seeing, touching and smelling the extraordinarily Earth-like world of Titan, ESA News, European Space Agency, 2005-01-21, verified 2005-03-28
  17. ^ Hydrocarbon volcano discovered on Titan, David L. Chandler, NewScientist.com news service, New Scientist, 2005-06-08
  18. ^ New Images of Titan Baffle Astronomers, Henry Bortman, Astrobiology Magazine, 2004-10-28, verified 2005-03-28