Titán ékszerek

A titán, mint égitest

A legnagyobb holdja a Titán (görög Τιτάνας) a Szaturnusznak, valamint a Ganümédész után második legnagyobb holdja a Naprendszernek. Egy holland csillagász, Christiaan Huygens fedezte fel1655. március 25-én. Ezelőtt csak a Jupiter Galilei-holdjait ismerték a holdak közül, a Holdon kívül persze.
A Naprendszerben az egyetlen, sűrű légkörrel rendelkező hold a Titán. Az optikai vizsgálatát a Titán felszínének megakadályozta ez a légkör egészen a közelmúltig, viszont a felszínéről új adatokkal szolgált nemrégiben az amerikai-európai Cassini-Huygens küldetés, valamint a holdról folyamatosan közöl további adatokat. Leszállt a felszínére az űrszonda páros Huygens nevű európai leszállóegysége.
Azért kiemelten fontos a tudományos kutatása, mert azok a kémiai anyagok maradhattak meg fagyott állapotban, a belsejében, amik szerepet játszottak az élet kialakulásában a Földön, viszont nem kizárt az egyszerű élet megjelenése sem. Találhatók szerves anyagok is légkörében.

A Titán égitest elnevezése

Saturni Luna-nak (latinból a „Szaturnusz holdja”, amelyet Luna Saturni-nak is lehet írni) hívta (De Saturni Luna observatio nova, 1656; XV) egyszerűen Huygens. Később XIV. Lajos tiszteletére elnevezte Giovanni Domenico Cassini a négy holdat, amelyet ő fedezett fel: (Tethys, Dione, Rhea, valamint Iapetus) Sidera Lodoicea („Lajos holdjai”). A csillagászok használták a Szaturnusz I - Szaturnusz V jelöléseket. A „Szaturnusz Huygens-i holdja”, vagy „Huyghenian”, vagy a „Szaturnusz hatodik holdja”, a mai napig is használatos Szaturnusz VI néven is illették, miután távolságsorrend alapján a Szaturnusztól, ugyanis felfedezték 1789-ben a Mimast, valamint az Enceladust.
Az 1847-es publikációjában John Herscheltől, William Herschel fiától, a Mimas, valamint az Enceladus felfedezőjétől kapta a „Titán” nevet, valamint a hét hold a nevét. A publikáció „A Jóreménység fokánál végzett csillagászati megfigyelések eredményei” (Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope) címet viselte, amelyben a holdak nevéül javasolta a Titánok neveit, Kronosz (a görög Szaturnusz) leány-, valamint fiútestvéreinek neveit.

A Titán égitest fizikai tulajdonságai

Bár kisebb tömegű, a Titán mégis nagyobb, mint a Merkúr bolygó, valamint a Naprendszerbeli holdak közül ez a második legnagyobb hold. Kissé nagyobbnak gondolták eredetileg, mint a Ganümédész, viszont kimutatták a későbbi mérések, hogy visszaver sok fényt a légköre, ami miatt becsülték nagyobbnak. A Plútónál nagyobb méretű, valamint tömegű a Titán is, mint több egyéb hold is.
A Ganümédész, Kallisztó, Triton, valamint feltehetően a Plútó tulajdonságaira is hasonlítanak döntő mértékben a Titán tulajdonságai. Nagyjából a Titán felerészben jégből, felerészben kőzetből áll. Feltehetően tagolódik több különböző rétegre is, amelyeknek található egy 3400 km átmérőjű kőzetmag a közepén, körülvéve különböző kristályformájú jégrétegekkel. Lehet akár forró is a belseje. Bár a Titán a Rhea nevű Szaturnusz-holdhoz hasonlít felépítésében, a gravitációs összenyomó hatás miatt nagyobb a sűrűsége.
A tizenhárom százalékát az egyenlítőtől északra, valamint délre elterülő 30 fokos sávon belül a szén, valamint a metán körforgásából származó szilárd részecskék alkotta dűnék borítják a Titán felszínének. Egyenes vonalú a legtöbb dűne, viszont függ a földrajzi helytől a szélességük, a hosszuk, a vastagságuk. Őket többnyire alakítják a kelet-nyugati irányban fújó szelek. Jellemzően 1-2 km a dűnék hossza, 1-4 km-re vannak egymástól, valamint a 100 métert is eléri a magasságuk. A Cassini űrszonda végezte el az erre vonatkozó megfigyeléseket.
Megfigyelhető volt egy mintegy tíz méteres árapályhullám a hold felszínén a Cassini 2006, valamint 2011 között végzett közelrepülései során mért pályaadatok alapján. A Szaturnusz gravitációja kelti az árapályt. Arra utal a mértéke, hogy folyékony a hold belseje, ugyanis csak egy méter körüli lenne az árapály nagysága a szilárd anyag esetén. Bár nem tudnak közvetlenül a felszín alatt mérni a műszerek, megállapítható a fizikai modellek alapján, hogy 250 km mélységű folyékony víz található a mintegy 50 km-es jégréteg alatt legalább, amiben van ammónia, valamint ammónia-szulfát is oldott állapotban.

A Titán égitest légköre

A Titán egyedülálló a maga nemében, ugyanis az egyedüli olyon ismert hold, amelynek van számottevő légköre. Ez a légkör rendkívül sűrű, ugyanis mintegy másfélszerese a földinek a légköri nyomás, 820–940 km-re becsülik a vastagságát. A felszínt vizsgálni nem tudták a Cassini-Huygens űrszonda földet éréséig, az átlátszatlansága miatt.
Hasonlóan a Földéhez, a légkörében dominál a 95%-nyi nitrogén, viszont csupán csak 78%-át teszi ez ki bolygónk légkörének, valamint megtalálható még a jóval kisebb mennyiségű 3%-nyi a metán, ami viszont mennyiségénél sokkal fontosabb szerepet tölt be.
Kimutatta a Cassini-Huygens űrszonda, hogy találhatóak etán alkotta tavak (némelyik 70 km átmérőjű) a hold felszínén, a tudósok feltevését igazolva ezzel, miszerint a metánutánpótlását a Titán légkörének a tavak látják el, létrehozva egy folyadékkörforgást.
Aminek a jelenlétében megtalálható még a két százaléknyi hidrogén, argon, valamint egyéb olyan szénhidrogének, mint többek között az etán, a diacetilén, a metil-acetilén, az acetilén, a propán, a cián-acetilén, a hidrogén-cianid. A vannak légkörben felhők a Földhöz hasonlóan, viszont az amúgy is lassú változására az évszakoknak ezek sokkal lassabban reagálnak, mint a Földön.

A szénhidrogéntavak, valamint szénhidrogénfolyók a Titán égitesten

A Titánon megtalálható szénhidrogéntavak felfedezését 2008. július 31-én jelentette be a NASA. Ez az első olyan égitest a Naprendszerünkben, amelyen találtak folyékony halmazállapotú anyagot a Földön kívül.
A Titánon már régóta gyanították az etán-, valamint a metántavak létét. Úgy gondolják a Cassini adatai alapján, hogy követve az évszakok változásait elpárolognak, illetve újból feltöltődnek a metántavak. Nyár volt a felvételek készítése alatt a déli póluson, így kisebb a megfigyelhető tavak száma ott, mint az északi pólus közelében lévőké. Az Ontario Lacusnak nevezett foltról állapította meg először Cassini, hogy tó.
Ez található déli pólusa közelében a holdnak. A húsz ezer négyzetkilométer felülete nagyjából. A tavak szintje változik megfelelően az évszakoknak, emellett keletkeznek újabb kisebb tavak is a csapadékosabb időszakban. A metánnak lehetnek komoly tartalékai a hold felszíne alatt is, mivel a légköri metán utánpótlására nem képesek a bolygó felszínén lévő tavak, így más forrás nélkül eltűnne tíz millió éven belül a légkör.
Az élet keletkezése szempontjából is fontos lehet az évszakos változása a tavak szintjének, ugyanis a bonyolult kémiai rendszerek kialakulásának kedveznek a periodikusan változó körülményei a part menti területeknek. A tíz métert is meghaladja a mélységük a radarfelvételek alapján, mivel nem látszik a fenekük.
A bennük lévő kémiai rendszerek alakításában fontos szerepet játszik az összetételük mellett a mélységük is, ugyanis a bonyolult kémiának nem kedveznek hamar elpárologva a túl sekély tavak, ellenben a megfelelő átkeveredés nem alakul ki a rétegződés miatt a túl mély tavakban. A hold lapult alakjával állhat kapcsolatban a sarki megjelenése a tavaknak, ugyanis kisebb a sugara a sarki területeken, így a felszínt könnyebben eléri itt a talajban lévő metán.
A radarfelvételeken azonosítani sikerült a tavak mellett viszonylag nagy hozamú folyókat is. Rendkívül egyenetlen az eloszlásuk a hold felszínén, ugyanis az északi sarkvidéken, valamint az egyenlítőtől délre található a nagy részük, viszont a hold teljes felszínét még nem fedik le a radarfelvételek. Ezer kilométer körüli az átlagos hossza a nagyobb folyóknak, szélességük pedig 500-3000 méterig terjed, míg 1000-2000 köbméter/másodperc a hozamuk a 350 méteres felbontású radarképek szerint.

A Titán égitest kutatása

A Voyager-1, valamint a Voyager–2 űrszondák elsőként vizsgálták a Titánt. A jobban megközelítette Voyager-1, viszont olyan műszerek nem voltak a fedélzetén, amellyel a felhőrétegen át lehetett volna látni. Erről tudomást viszont csak akkoriban szereztek. Néhány évvel később a felvételeket, amelyeket a narancs színű szűrőjén keresztül készített a Voyager-1, feldolgozták újra digitálisan, valamint a Xanadu, valamint a Sickle felszíni formákat fedezték fel ezeken. Ezeket az infravörös tartományban észlelték a Hubble-űrtávcsővel is.
2004. július 1-jén a Szaturnuszhoz érkezett meg a Cassini űrszonda, valamint radartérképezését kezdte meg a Titánnak. A holdat először 2004. október 26-án közelítette meg, ahol a felszínről a legrészletesebb képeket készítette el. 2004. december 25-én a Huygens űrszonda vált le a Cassiniről, amely 2005. január 14-én a Titán légkörébe ereszkedett le, valamint érte el a felszínt.