"Живой" ли спутник "Властелина колец"?

Титан, второй по размеру спутник в Солнечной системе, уникален тем, что имеет постоянную мощную атмосферу, состоящую, в основном, из азота и небольшого количества метана. Остальные спутники Сатурна слишком малы, чтобы иметь атмосферу.

У Сатурна не менее 18 спутников. Большинство их них, вероятно, ледяные, и у некоторых лун очень интересные орбиты. Наиболее высокая плотность у Титана (1,9 г/см³), вследствие его внушительной массы, способствующей сильному сжатию недр луны. По диаметру и плотности Титан очень похож на спутник Юпитера Ганимед. Вероятно, и внутренняя структура у них схожая.

Титан же второй по размеру спутник в Солнечной системе, а уникален он тем, что имеет постоянную мощную атмосферу, состоящую, в основном, из азота и небольшого количества метана. Остальные спутники Сатурна слишком малы, чтобы иметь атмосферу. Их поверхности покрыты льдом и сильно кратерированы, сообщает энциклопедия "Кругосвет".

Некоторые ученые полагают, что условия на Титане аналогичны тем, что были на Земле в пору возникновения на ней жизни. "Это своего рода путешествие на древнюю Землю", - считает координатор проекта исследования Титана Дэвид Саутвуд.

А по мнению доктора Стивена Беннера из Флоридского университета, жизнь могла зародиться не только в водной среде. Он определяет два безусловных требования для существования жизни - подходящий температурный диапазон и источник энергии. С этой точки зрения, Титан отвечает обоим требованиям. "Это позволяет сделать вывод, что, если жизнь - это особое свойство химической реактивности, то на Титане жизнь должна существовать", - отмечает доктор Беннер. Однако его мнение достаточно революционно. Исходя из такого посыла, можно многие планеты принять за обитаемые...

Большинство же ученых придерживаются взглядов о более сложных и многочисленных условиях зарождения и процветания планетарной жизни.

Что же мы знаем о Титане, и какие факты, связанные с тем, что там происходит, посеяли зерна надежды в сердцах исследователей?

Мы знаем Титан как один из самых крупных силикатно-ледяных планетоидов и как самый большой из всех известных спутников Сатурна. Его диаметр составляет порядка 5150 км, масса - 1,35 х 10²³ кг, а средняя плотность - 1,88 г/см³. Расстояние от Сатурна до Земли равно 1221870 км, а до Солнца - 1427000000 км. Период вращения Титана составляет 16 дней, синхронно с Сатурном (имеется в виду, что Титан всегда обращен к Сатурну одной и той же стороной), то есть, попросту говоря, день на Титане составляет 16 земных дней.

Титан был открыт голландским математиком, физиком и астрономом Христианом Гюйгенсом (1629-1695), в 1655 году. С помощью собственноручно сконструированного телескопа Гюйгенс обнаружил у Сатурна кольцо и спутник Титан, а также определил период обращения Титана вокруг планеты.

Как удалось впоследствии установить, Титан является единственным спутником в Солнечной системе, имеющим плотную атмосферу, которая состоит из азота (90 %), аргона и метана (> 1 %), а также еще из некоторых органических веществ (этан, водородный цианид, двуокись углерода) и воды. Давление у поверхности Титана составляет 1,5 атмосферы. Парниковый эффект увеличивает температуру лишь на 3-5 градуса по Кельвину, в связи с этим на Титане изрядно холодно - около минус 180°С. Гравитация на Титане составляет только седьмую часть земной. Однако благодаря низкой температуре атмосфера удерживается, вместо того чтобы преодолеть сравнительно слабую гравитацию и улетучиться.

Облака атмосферы на 15-километровой высоте почти целиком состоят из капелек метана - планета обладает своеобразной гидросферой. На поверхности планетоида наличествуют открытые этано-метановые бассейны - озера и моря. Есть даже океан, который простирается на целое полушарие. На дне водоемов накапливаются тяжелые органические соединения. Вершины горных массивов покрыты метановым снегом. Самый крупный из материков можно сравнить по размерам с земной Австралией.

Внутреннее строение Титана представляет собой тяжелое силикатное ядро, окруженное мантией из водяного и аммиачного льда и аммонийных гидросульфатов. Кора состоит из аммиачного льда. Азотная атмосфера образовалась при дегазации недр планетоида. Заметим также, что на Титане ветрено - скорость ветра достигает сотен метров в секунду.

Еще одна загадка спутника Сатурна в том, что погода на Земле, например, в значительной степени, зависит от тепла, получаемого от Солнца, которое создает разности температур, перемещающие большие воздушные массы и способствующие могучим океанским течениям. Но Титан получает примерно в сто раз меньше солнечной энергии, так что погодой на Титане управляют, очевидно, иные силы.

Титан представляет интерес и для астробиологов, которые считают его планетой-лабораторией. На нем могут идти различные виды органических химических реакций, в том числе и те, благодаря которым 4 миллиарда лет назад зародилась жизнь на Земле, отмечается на портале "Астрономия и законы космоса".

Такое возможно, но подтвердить пока нечем, так как, перед тем как на Земле возникла жизнь, в атмосфере нашей планеты практически не было метана. Метан на Земле имеет органическое происхождение. В период становления жизни на нашей планете не было метана, а в атмосфере доминировали двуокись углерода, углекислый газ и водород. Три миллиарда лет назад к формированию воздушной оболочки Земли подключились первые живые организмы - одноклеточные, которые перерабатывали двуокись углерода в метан. Благодаря этому метан стал важнейшим для земной атмосферы газом, спровоцировавшим значительное изменение климата.

Происхождение же метана на Титане - вопрос, который волнует научный мир до сих пор. Наличие жизни при температуре минус 180 градусов Цельсия более чем маловероятно. Следовательно, метан должен был образоваться в ходе неких физических процессов. Что это за процессы, пока остается "титановой" тайной.

Первые детальные изображения Титана были получены благодаря спутнику NASA "Вояджер-1" еще в 1980 году. Они показывали только непрозрачную, очевидно, гомогенную оранжевую атмосферу планетоида.

И вот, в январе месяце сего года завершилась "космическая эпопея", длившаяся семь лет и обошедшаяся NASA и Европейскому космическому агентству в 3,3 млрд. долларов. Состоялось успешное приземление зонда "Гюйгенс" на Титане. Это событие провозглашается уже как одно из самых больших достижений в истории исследования космоса. Тем не менее, срок жизни зонда "Гюйгенс" на Титане был ограничен четырьмя часами, за которые он исследовал этот спутник и передал собранные данные на "материнский" зонд "Кассини".

Ученые заключили, что "Титан - это экстраординарный мир, имеющий сходные с Землей геофизические процессы, работающие, однако, на экзотических материалах в инородных (чуждых) условиях". Например, вместо жидкой воды на Титане - жидкий метан, вместо силикатных камней - замороженный водяной лед, вместо грязи имеются углеводородные частицы, осаждающиеся из атмосферы, а вместо лавы вулканы извергают чрезвычайно холодный водный лед и аммиак.

Зонд проанализировал атмосферу в высотах от 160 километров до поверхности и подтвердил, что стратосфера Титана представляет собой однородную смесь метана с азотом. Концентрация метана возрастает неуклонно от тропосферы вниз к поверхности планетоида. Облака метана были обнаружены на высоте 20 километров, а метановый или этановый туман - около поверхности. Образцы аэрозолей были собраны и проанализированы с высот между 125 и 20 километрами.

Пока зонд, замедляемый парашютами, не столкнулся с поверхностью Титана, снижаясь приблизительно на 4,5 метра в секунду, приборы собирали данные относительно состава и структуры планетоида. Данные, представленные частично газовым хроматографическим и масс-спектрометрами, подтверждают заключение доктора Мартина Томаско из Университета Аризоны, что некие жидкости действительно недавно текли на Титане. Однако вместо воды, в изобилии имеющейся на Земле, жидкость, вовлеченная в круговорот на Титане - метан, простой органический состав, который может существовать как жидкость или газ в условиях чрезвычайно низких температур Титана. Русла дренажных каналов, рек и озер, оказались сухими в настоящее время, но "дожди", возможно, ещё совсем недавно шли.

А вот поверхность напоминает влажный песок или глину с тонкой, твердой коркой и составлена, главным образом, из соединений грязного водного и гидрокарбонатного льда. Она оказалась ярко выраженного оранжевого цвета.

Были и удивительные открытия для ученых. Одной неожиданностью было то, что не получено никакого свидетельства о существовании исконного аргона или криптона в атмосфере Титана, инертных газов, унаследованных от солнечной туманности во время образования Титана. Другое удивление вызвало открытие аргона-40, который может формироваться только за счёт радиоактивного распада внутри Титана, указывая, что на Титане проходила вулканическая деятельность, в результате чего образовывались водный лёд и аммиак, а не лава, как на Земле.

Исходя из анализа некоторых снимков, верхний слой поверхности Титана сравнительно "юного" происхождения. Было выявлено относительно немного круглых образований, которые ученые интерпретировали как кратеры, возникшие в результате столкновения Титана с метеоритами. Однако из этой посылки вовсе не следует, что такие столкновения случались редко. Если в последствии более поздний гладкий слой закрыл древнюю поверхность Титана, то нам сегодня не увидеть того, что спрятано под этим более поздним слоем, сообщает "Немецкая волна".

Ученые в ближайшее время также намерены определить происхождение звуков, записанных "Гюйгенсом". Вероятнее всего, это шум ветра.

Пока ученые не сделали более четких заявлений, остается лишь гадать, какую возможность зарождения жизни на Титане они увидели: то ли планета разогреется настолько, что сможет поддерживать существование воды в жидком состоянии, то ли ученые надеются на образование иных форм жизни. Всего "Гюйгенс" передал через "Кассини" на Землю более 350 снимков, которые предстоит расшифровать ученым.