Saturnmånen Titan

For andre tydingar av oppslagsordet, sjå Titan.

Titan er den største månen til planeten Saturn, og den einaste satellitten i solsystemet med ein tett atmosfære. Han vart oppdaga 25. mars 1655 av den nederlandske astronomen Christiaan Huygens.

Titan

Titan i tilnærma naturlege fargar, fotografert av Cassini-sonden
Oppdaging
Oppdaga av	Christiaan Huygens
Oppdagingsdato	25. mars 1655
Baneskildring
Stor halvakse	1 221 865 km
Eksentrisitet	0,0288
Baneperiode	15,95 dagar
Banehelling	0,312°
Satellitt av	Saturn
Fysiske eigenskapar
Snittdiameter	5149,4 km
Overflateareal	83 305 418,53 km²
Masse	1,3455 × 1023 kg
Snittettleik	1,882 g/cm³
Overflategravitasjon	1,354 m/s² (0,14 g)
Unnsleppingsfart	9 507 km/t
Rotasjonsperiode	bunden
Aksehelling	1,942°
Albedo	0,22 (synleg geometrisk)
Overflatetemp. min snitt maks K 94 K
Atmosfære
Overflatetrykk	160 kPa
Samansetjing etter volum	nitrogen (94%), metan (6%)

Den 14. januar 2005 landa romsonden Huygens på Titan etter sju års ferd gjennom rommet og sendte mellom anna 350 digitale fotografi attende til Jorda.

Namngjeving

Huygens kalla oppdaginga si ganske enkelt for Saturni Luna, Saturns måne. Seinare oppdaga franske Jean-Dominique Cassini fire månar til (Tethys, Dione, Rhea og Iapetus), og kalla dei Sidera Lodoicea, Ludvigs stjerner, til ære for kong Ludvig 14.. Sidan omtalte astronomar dei gjerne som Saturn 1 til 5, men Titan var òg kjend som «den huygenske saturnsatellitten» eller «den sjette satellitten til Saturn» etter at Mimas og Enceladus var blitt oppdaga i 1789.

Det var John Herschel, sonen til oppdagaren av Mimas og Enceladus, som fann på dei noverande namna i 1847. Han meinte namna på titanane, syskena til Cronus som er den greske forma av guden Saturn, ville passa bra.

Lysstyrke

Titan har ein lysstyrke på mellom +7,9 og +8,7 og kan koma opptil tjue saturnradiusar vekk frå morplaneten Saturn. Ein kan sjå han gjennom eit lite teleskop (med diameter større enn 5 cm) eller ein sterk prismekikkert.

Fysiske eigenskapar

Titan er større enn planeten Merkur, sjølv om han har mindre masse. Etter Ganymede er han den andre største månen i solsystemet. Tidlegare trudde ein at han var den største, men nyare observasjonar viste at ein hadde overvurdert storleiken på grunn av at den tjukke atmosfæren reflekterer svært mykje lys.

Månen er bygd opp av halvparten is og halvparten stein. Han er truleg bygd opp av fleire lag med ei 3 400 km tjukk kjerne av stein omgjeve av fleire ulike islag. Kjernen kan fortsatt vera varm.

Atmosfære

Titan er den einaste kjende månen som har ein fullt utvikla atmosfære med meir enn berre nokre sporgassar. Etter at Gerard P. Kuiper fann ut dette i 1944 har observasjonar frå Voyager-sondane vist at atmosfæren til Titan faktisk er tjukkare enn Jorda sin, med eit trykk på overflata som er ein og ein halv gong så stort som på Jorda. Månen har eit permanent skylag som gøymer overflata for observatørar utanfrå.

Titan har ikkje noko magnetfelt og banen går av og til utanfor magnetosfæren til Saturn, slik at månen blir direkte utsett for solvind. Dette kan ionisera og ta vekk molekyl frå øvst i atmosfæren.

Ved overflata er temperaturen på Titan rundt 94 K. Ved denne temperaturen går ikkje is direkte over til gass, og det finst derfor lite vassdamp i atmosfæren. Som jordatmosfæren er atmosfæren til Titan rik på nitrogen, med heile 94%. Ulike hydrokarbonar, som metan, etan, helium og karbondioksid, utgjer resten. Ein reknar med at hydrokarbona er produsert gjennom at metanen er broten opp av ultrafiolett stråling frå sola.

Då romsonden Cassini-Huygens flaug forbi i oktober 2004, fotograferte han lyse, høge skyer ved sørpolen til månen som ikkje ser ut som om dei er av metan, slik ein hadde venta. Ein prøver nå å finna ut korleis desse er samansette, og om me må revurdera teoriane om Titan sin atmosfære. Observasjonane til romsonden tyder òg på at atmosfæren roterer raskare enn overflata, på same måte som på planeten Venus.

Overflate

"Xanadu" er det ljose området i midten til høgre i dette cassinibiletet

Foreløpig er karta over Titan svært vage og unøyaktige. Atmosfæren er til hinder for fotografering av overflata. Men eit stort høgreflektivt område er sett i infraraude bilete frå romteleskopet Hubble og Cassini-Huygens-fartøyet. Dette området har foreløpig blitt uoffisielt namnsett Xanadu regio, det er ikkje sikkert kva slags type terreng det representerer. Det er tilsvarande jamstore område andre stadar på, observert med Hubble-, Keck- og VLT-teleskopa. Spekulasjonar no er at dette kan vera metan- eller etansjøar, sjølv om observasjonar frå Cassini tyder på noko anna. Cassini har tatt høgoppløyselege bilete av alle desse formasjonane, og har au oppdaga mystiske lineære merke. Desse blir av nokre forskarar sett på som indikasjonar på tektonisk aktivitet.

Eit av dei fyrste radarbileta av Titans varierte overflate

Under passeringa av Titan 26. oktober 2004 blei ei jamn overflate med få nedslagskrater observert, markert med svært forskjellige kvite og mørke område. Dette tyder på at månen har ei aktiv overflate som stadig blir fornya, moglegvis av hydrokarbon som regner eller snør ned kratera, evt. vulkansk aktivitet. Spektrometeret til sonden har oppdaga at dei lyse og mørke områda reflekterer solljos på same bølgjelengde, noko som tyder på at dei kan vera samansette (eller i det minste dekte) av det same materialet. Kva dette materialet er, er stadig ukjend. Det har blitt foreslått at hav eller sjøar av hydrokarbon skulle ha vore mogleg å oppdage ved at solljos blir reflektert av overflata av væska, men inga speilande reflektering blei observert. Dette har ført til at forskarane trur at overflata til Titan kan vera heilt frosen eller slapsete. For å forstå overflateformane på Titan betre, brukar cassinifartøyet kartleggingsteknikkar ved hjelp av radar kvar gong han passerer nært månen. Dei fyrste bileta har avslørt kompleks, variert geologi med både grove og slette område. Somme formasjonar ser ut til å ha vulkansk opphav, som moglegvis kastar opp vann blanda med ammoniakk. Det er au stripete formasjonar som kan vera skapt av vindtransporterte partiklar. Dei få objekta ser ut til å vera nedslagskrater verkar innfylte, kanskje av regnande hydrokarbon. Om innsjøar finst eller ikkje er ikkje bekrefta, det er område som gir signalretur som tilseier opne væskeområde, men det er andre forklaringar. Månen ser ut til å vera ganske jamn, utan høgdeendringar på over 50 m [1].

Eitt av bileta av overflata til Titan som Huygens-sonden tok på veg inn for landing, 16 km over overflata

Hydrokarbona i atmosfæren skaper ei tjukk, oransje tåke, og ein har trudd at overflata på Titan kan vera dekt av eit tjøreaktig nedfall av tholin.

Eitt av bileta teke av Huygens etter landinga på overflata til Titan

Radarbilete av moglege sjøar av flytande hydrokarbon. Radarbilete som dette er dei sterkaste bevisa for eksistensen av nettopp hydrokarbonsjøar. Biletet er i kunstige fargar; mørke fargar tilsvarar terreng med låg radaralbedo (refleksjonsevne i radiobølgjedelen av det elektromagnetiske spektrumet); motsett tilsvarar dei lysare fargane høgre radaralbedo.

14. januar 2005 landa Huygens-sonden på Titan. Bileta som er viste fram så langt, viser lyse åsar med mørkare kanalar, som ser ut som dei går inn i eit flatt, mørkare område. Ein trudde at desse områda kunne vera sjøar av flytande stoff eller i det minst ei form for tjøre, men det verkar som om Huygens landa i eit slikt område og meldte om eit underlag med konsistens som våt leire. Biletet teke etter at sonden landa, viser ei flat slette med fleire småstein. Desse runde steinane kan vera av is.

Sidan det pågår aktiv forsking på Titan no om dagen må ein rekne med at mange opplysningar og teoriar om Titan vil bli mykje endra i tida som kjem.

Foreløpige namn på landområde

Fordi studien av overflata på Titan er i gang og at overflateformane er so mystiske har han ikkje fått offisielle områdenamn enno. Men forskarane som arbeider med Titan har gitt nokre uformelle namn.

I dei fleste tilfella refererer «lyse» og «mørke» område ikkje til synleg ljos, men korleis infraraude bilete ser ut. IR-ljos slepp gjennom atmosfæren og kan derfor vise overflata. I tillegg har Cassini begynt å kartleggje Titan med radar. Somme av landformane i lista kan ha blitt observert tidlegare enn markert, men har da ikkje blitt namnsett.

• Xanadu Regio: eit stort lyst område på storleik med Australia, identifisert av romteleskopet Hubble.
• The Sickle (Sigden): eit stort mørkt sigdforma område, identifisert av Hubble.
• Dog and Ball (Bikkja og ballen), Drakehovudet, Den liggjande h-en: store, mørke ekvatoriale område identifisert av ESOs VLT-teleskop, namngitt etter utsjånaden.
• Storbritannia: ei «øy» av lyst materiale i eit område med mørkare materiale, vagt liknande øya Storbritannia, inneheld landformer som kan sjå ut som elvar. Identifisert av cassinisonden.
• Katta Si-Si: eit område som ser mørkt ut i radarbilete, namngitt etter at dottera til ein av forskarane sa at det såg ut som ei katte.

Titan i kulturen

Ettersom Titan er det objektet i solsystemet som liknar mest på Jorda, i det minste når det gjeld atmosfære, har mange fantasert om at det går an å kolonisera han. Derfor finn ein månen igjen i mange science fiction-verk, til dømes i Imperial Earth av Arthur C. Clarke, The Game-Players of Titan av Philip K. Dick, og i filmen Gattaca. Den norske forfattaren Ingar Knudtsen refererer også til ein kolonisert Titan i marsromanane sine.