МІНІСТЕРСТВОАГЕНТСТВО ПО ОСВІТІ І НАУКИ УКРАЇНИ
ВОРОНЕЗЬКИЙДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТГЕОГРАІІ та геоекології
РЕФЕРАТ
ДослідженняТитану
Воронеж 2010
Історія вивчення Титану в докосмічнуеру
терраформингатитан докосмічну
зонд В«КассініВ»,запущений Європейським Космічним Агентством до Сатурна, в даний часдосліджує найбільший супутник планети - Титан, передаючи все нові і новідані і найближчим часом, ми дізнаємося про те, що ховається під товстим шаромйого атмосфери. Нарешті ми підходимо до розгадки таємниці Титана, одного із самихзагадкових супутників ХХ століття.
Але залишимо в спокоїнаукові дані В«КассініВ» і заглибимося в історію дослідження і спостереження цьогосупутника. До того ж для цього є й привід: в наступному році виповнитися 460років з моменту його відкриття.
І так супутник СатурнаТитан був відкритий голландським астрономом Християном Гюйгенсом в 1665 році придопомогою саморобного телескопа рефрактора, до речі, одного з найбільших на тойперіод. Одночасно з Титаном, Гюйгенс відкриває і кільця цієї планети. Такимчином, на даний період Титан став шостим супутником відомим в Сонячнійсистемі, до нього було відомо лише про Місяць і 4-х галілеєвих супутників Юпітера(Іо, Ганімед, Каллісто і Європа).
Власне ім'я Титансупутник, як і 5 інших супутників, відкритих до 1848 року отримав в 1850 році.Така назва йому придумав англійський астроном Дж. Гершель, виходячи згрецької міфології, в якій Сатурну відповідав Кронус. У грецькійміфології Титанами називали божеств старшого покоління, дітей Урана і Геї.
Титан дуже далекий відЗемлі, в телескоп він видно, як зірка 8,5 зв.вел. Тому для астрофізиківТитан, як і багато інших супутники, був практично недоступним об'єктом длядосліджень, залишаючись цікавим об'єктом для вивчення небесних механіків.Першим же, хто описав теорію рух і склав ефемериди Титана, став російськийастроном Баклун, сталося це в 1898 році.
Вивчення Титанаастрофізиками і планетології почалося значно пізніше. Тільки 1907іспанський астроном Хосе Сола робить теоретичне припущення про існуванняатмосфери в Титана. Причому треба відзначити той факт, що на той момент було лишеточно встановлено, що атмосфера на об'єктах Сонячної системи, окрім ЗемліТобто у Венери і планет-гігантів, але, як вважали багато астрономів того часу,можливо, і в Місяця. Точне ж підтвердження відкриття атмосфери в Титана булозроблено тільки в 1944 році відомим американським планетології Дж. Койпера,коли той, за допомогою 2,5 м телескопа обсерваторії Маун-Вілсон, найбільшого на тойчас, зумів, отримає знімки спектрів Титана.
Нова епоха вивченняцього супутник починається з 1979 року, коли поблизу Сатурна промчавамериканський космічний апарат В«Піонер-11В».
Дослідження Титану
Основні відомості процьому загадковому супутнику були отримані зовсім недавно за допомогою апаратуHuygens, який увійшов в щільну атмосферу Титану і сів на його поверхню 14січня 2005 року. Спуск зайняв 2 години 57 хвилин. При цьому розкрилося 3 парашута,які дозволили вченим отримати різні важливі дані про Титані.
Перший, самиймаленький, розкрився на висоті приблизно 160 кілометрів, призначений длязняття верхньої кришки апарату, що спускається. Потім розкрився основний парашутдіаметром 8,3 метра. Пізніше відокремився тепловий щит в нижній частині апарату. А на110 кілометрах другий парашут відстрілу і розкрився третій, 3-метровий, такзваний стабілізуючий парашут. На висоті кількох сотень метрів"Гюйгенс" включив потужну лампу, щоб освітити поверхню планети.
При ударі об поверхнюапарат випробував дуже короткочасні перевантаження близько 15 G, а відноснашвидкість склала близько 10 миль на годину. При посадці апарат на шість дюймівувійшов до заморожену грунт схожу на гальку.
Пенетрометр в підставіапарату пробурив свердловину глибиною трохи більше 15 сантиметрів. Отриманідані разом з уповільненням, випробуваним зондом в момент торкання, привели вченихдо висновку, що під апаратом - тонка скориночка, що покриває щось більш м'яке зщодо однорідною консистенцією.
У механічному планіця поверхня нагадує мокрий пісок або глину, оголосили дослідники.Можливо, це місце ще зовсім недавно було мокрим, і залишилася волога непросочилася занадто глибоко, міркують учені.
Фахівці такождодали, що опади на Титані можуть бути сезонними. І в певний часканали знову наповнюються. Цікаво, що округляє потоками рідини галька,помічена на знімках з місця посадки, це не каміння (силікати), а, судячи зусього, брудний водяний лід. Однак при температурі мінус 170 градусів Цельсія інижче - це все одно, що камені. Таким чином, Титан активний, але активністьця схожа на земну лише загальними принципами, але не хімією.
Перші знімки показали,що поверхня супутника Сатурна має блідо-оранжевий колір.
За даними, отриманих зГюйгенса, вчені зробили висновки, що поверхня Титану відносно рівна.Альтиметр показав перепади висот не більше 100 м на протязі кількох сотенькілометрів. У той же час локальні перепади висот, як показують данірадара і стереоснимку можуть бути дуже значними; швидше за все крутісхили на Титані не рідкість. Це є результатом інтенсивної ерозії приучастю вітру і, ймовірно, рідини. Є кілька об'єктів, схожих наударні кратери, заповнені імовірно вуглеводнями.
На знімках, зроблених звисоти кілька тисяч кілометрів, видно освіти схожі на річкові канали таузбережжя. Це свідчить про те, що на поверхні Титану є або, поПринаймні, була, рідина.
При спуску Гюйгенсдосліджував атмосферу Титана. На висотах від 6 до 12 миль швидкість вітрустановила близько 16 миль на годину. Інструменти апарату виявили товстийметановий туман (або хмара) на висоті від 11 до 12 миль від поверхні.Атмосферний тиск на цій висоті складає 7.3 фунта на квадратний дюйм.Температура атмосфери на початку спуску становила 70.5 К, а на поверхні - вже93.8 К.
Цілком несподівано ватмосфері Титана був знайдений ізотоп Аргон-40. Це свідчення вулканічноїдіяльності на супутнику. Причому вивергається тут не гаряча лава, як наЗемлі, а холодний водяний лід і аміак.
У верхніх шарахатмосфери під впливом ультрафіолетового сонячного випромінювання метан і азотрозкладаються і утворюють складні вуглеводневі сполуки. Деякі з них поданими мас-спектрометра Кассіні містять не менше 7 атомів вуглецю. А середсполук азоту ідентифіковані нітрили - свого роду попередникиамінокислот.
Після 2,5 годин роботив атмосфері Титану і 1,5 годин роботи на поверхні зонд "Гюйгенс"припинив роботу, виробивши повністю заряд своїх батарей.
Вивчення титану незакінчилися після приземлення спускається апарату Гюйгенс. Дослідженняпродовжив орбітальний комплекс "Кассіні". За допомогою радара,встановленого на його борту, вчені змогли уже отримати багато цікавихданих, що дозволяють розширити наші уявлення про це загадкове супутнику.
Перші знімки Титанбули проведені ще на підльоті до Сатурна. Вони були зроблені ближньому інфрачервономудіапазоні. Вони дозволили вперше побачити його поверхню через щільнуатмосферу. Але на жаль на них було не розібрати деталі ландшафту.
Тоді"Кассіні" вперше побачив динаміку, яка відбувається в атмосфері Титана.Можливо, метанові хмари в практично азотної атмосфері. Так само буввиявлений другий атмосферний шар, який бере свій початок на висотікілька сотень кілометрів на поверхню. Це шар нагадує міський смог,тільки в кілька разів щільніше.
Нова, більш близьказустріч з Титаном чекала "Кассіні" в кінці першого витка навколоСатурна і відбулася 26 жовтня 2005р. Апарат пролетів на відстані 1200 км.від супутника.
Чітко стали виднітемні і світлі області на поверхні. Одна з таких світлих областей (самакрупна) має форму схожу на Австралію. Вчені припускають, що цеконтинент, названий Ксанаду (Xanadu). На західному краю відзнятої області темнідюни поступают...
