Titán (satélite)
Na Galipedia, a wikipedia en galego.
- Nota: Este artigo refírese ao satélite natural de Saturno. Para informacións sobre Titáns da mitoloxia grega vexa Titáns.
Titán é a maior lúa de Saturno e a segunda maior de todo o sistema solar, despois de Ganímedes, tendo case 1 vez e mea o tamaño da nosa Lúa. É maior que dous planetas principais: Mercurio e Plutón; caso orbitase o Sol sería un planeta por dereito proprio.
Esta é a única lúa no sistema solar a ter unha atmosfera densa, sendo ata máis densa que a da Terra. Pensase que posúe lagos de hidrocarburos, vulcáns xelados, e que o metano se comporta case como a auga na Terra, evaporando e chovendo nun ciclo interminable. Titán é un mundo que se mantivo oculto ata moi recentemente, coberto por unha neblina densa e alaranxada.
En xaneiro de 2005, lanzouse a sonda Huyges por entre a neblina, que quitou as primeiras fotografías da superficie de Titán, mais debido ao nevoeiro, e mesmo con fotografías, ficou moito por saber. Esta sonda levou consigo un millón de mensaxes de persoas arredor do mundo. As mensaxes foron enviadas pola Internet, gravadas nun CD-ROM e lanzadas na sonda en 1997, e poderán permanecer no solo titánico durante millóns de anos e seren descobertas por turistas espaciais do futuro.
Índice |
[editar] Mitoloxía
- Ver artigo principal: [[Titán]].
Titán (do grego Τιτάνας) cando foi descoberto polo astrónomo Christiaan Huyges foi simplemente chamado de Saturni Luna (Latín por "Lúa de Saturno"). En 1847 foi cando John Herschel (fillo de Willian Herschel, o descobridor de outras dúas lúas en Saturno) suxere un nome proprio para a lúa baixo o nome "Titán", facendo o mesmo para as outras lúas que tiñan sido descobertas en Saturno. Todas tomaron nomes de titáns relacionados con Saturno.
Na mitoloxía grega, os Titáns son seres anteriores aos deuses do Olimpo e que tiñan estatura xigantesca e forza descomunal e eran aliados de Saturno (Cronos) na guerra contra Xúpiter (Zeus) e mailos deuses do Olímpo, entre eles Plutón (Hades), Neptuno (Poseidon), xigantes, ciclopes e hecatonquiros polo dominio do universo. Os titáns, liderados por Saturno, acabaron por ser derrotados despois de dez anos de guerra e foron confinados en Tártaro.
[editar] Historia de observación e exploración
O 25 de Marzo de 1655, o astrónomo holandés Christiaan Huyges decide apontar un dos seus novos telescopios para Saturno, con intensión de estudar os anéis. Os telescopios eran de calidade superior ao usado por Galileo na descoberta das grandes lúas de Xúpiter, as chamadas Lúas de Galileo. Huyges ficou surpreso en ver que para alén dos aneis, Saturno tiña unha gran lúa.
Titán mostrase nos ceos da Terra cunha magnitude entre +7,9 e +8,7, cun disco de 0,8'' de diámetro e pode ser observado con pequenos telescopios (de diámetros maiores que 5 cm) ou binóculos potentes.
No 1944, Gerard Kuiper detectou metano no espectro de Titán, evidenciando que tiña atmosfera. Consecuentemente, esta lúa despertou especial interes entre os astrónomos, e unha serie de observacións por radares, telescopios e modelos de laboratorio mostraron diferentes hipóteses do que sería Titán.
De pasaxe por Saturno, a Pioneer 11 confirma a existencia dunha atmosfera bastante densa en 1979. A Pioneer 11 inaugurou así os estudos feitos por sondas espaciais. O 12 de novembro do ano seguinte chega a sonda Voyager 1 que pasa adrede a 7000 km de Titán, para a ollar máis de perto. A combinación dos dados obtidos pola Voyager 1, revelaron que Titán tería unha atmosfera semellante á da Terra primitiva, rica en xofre, árgon, metano e hidroxeno, nunha presión de 1,5 bar, o que implicaba que había dez veces máis gas na superficie de Titán do que na Terra, mesmo cunha gravidade moito máis fraca (14% a da Terra). En 1981, a Voyager 2 chega a Titán, mais fai soamente unha visita ao lonxe, xa que as imaxes da Voyager 1 non mostraron características da superficie, optouse por que a sonda proseguise viaxe para Urano e Neptuno.
Sen embargo, todas as imaxes obtidas mostraron un mundo envolto en neblina, o que tornaba a superficie invisible. Carl Sagan demostrou que Titán podería ter moléculas orgánicas, incluindo constituintes de proteínas (como os aminoácidos). Así, é criada a misión da sonda Cassini-Huyges (da NASA e ESA), unha sonda criada especificamente para estudar Titán e o resto do sistema saturniano. A sonda chega a Saturno o 1 de xullo do 2004, e comeza por cartografiar a superficie por radar; A Cassini sobrevou Titán o 26 de outubro do mesmo ano e tirou imaxes de alta resolución, a apenas 1200 km do planeta, discernindo anacos de claridade e escuridade que serían visibles ao ollo humano. O módulo de Exploración Huyges (da ESA), que se destinaba enteiramente ao estudo da atmosfera e superficie de Titán, desceu por entre a neblina e pousou na superficie o 14 de xaneiro de 2005 e as imaxes mostraron unha superficie alieníxena e adversa, moldada por fluidos líquidos, mais a presenza de líquidos nas imaxes non foron confirmados.
[editar] Xeoloxía planetaria
Titán é maior que dous planetas principais: Mercurio e Plutón. A pesar de ser menos masivo que Mercurio. Pensábase que era a maior lúa do sistema solar ata recentemente, mais descobriuse en observacións máis recentes que a atmosfera densa reflete unha grande cantidade de luz, o levou a que se pensase que sería maior.
Titán ten varias semellanzas con outras grandes lúas de Xúpiter (Ganímedes e Calisto) e Neptuno (Tritón) e é metade xelo (de auga) e metade materia rochosa. Provabelmente, posúe varias camadas cun núcleo rochoso de 3400 km rodeado por varias camadas de diferentes formas de cristais de xelo. Mais o interior do planeta pode estar quente aínda. A pesar de ser semellante en composición con Rea e co resto das lúas de Saturno, é máis denso debido á compresión gravitacional.
[editar] Topografía xeral
A superficie de Titán mostra grandes rexións claras e terreno escuro, incluindo unha grande área cun grau de reflexión razoable do tamaño da Australia. Esta área chamase Xanadú, e foi identificada a partir de imaxes de infra-vermellos do Telescopio Espacial Hubble e da sonda Cassini. Existen en Titán outras áreas semellantes a Xanadú e especulase que serán mares de metano ou etano, mais as observacións da Cassini indican que non. A Cassini ten tirado fotografías de alta-resolución de todas estas áreas, e encontrou marcas lineares enigmáticas, que alguns cientificos suxeren que indican actividade tectónica. Outras das descobertas da sonda referense a rexións con material claro cortadas por aliñamentos escuros dentro do terreno escuro.
Para entender mellor as características da superficie de Titán, a sonda Cassini usou radares altimétricos e abertura sintética para cartografar parte da superficie de Titán durante os encontros con esta lúa. As primeiras imaxes revelaron unha xeoloxía diversa e complexa con áreas escarpadas e outras planas. Existen características que parecen ter orixe vulcánica, que deben libertar auga misturada con amonio. Presenta zonas raiadas que parecen ser causadas por partículas levadas polo vento. As poucas crateras de impacto que o planeta aparenta teren sido enchidas, probabelmente con choiva de hidrocarburos. A área xa cartografada parece ter levemente plana con nengunha variación de altura maior que 50 metros; con todo, o radar altimétrico apenas cobriu parte da rexión polar norte.
Nas imaxes tiradas xa a partir da superficie pola sonda Huyges, existen evidencias de erosión na base das rochas, indicando posible actividade fluvial. A superficie é máis escura do que o que se previa, consistindo nunha mistura de xelo de auga e hidrocarburos. Acreditase que o "chan" visible nas imaxes é precipitación do neboeiro de hidrocarburos por riba.
[editar] Lagos de metano
Hai moito que se considera na existencia de lagos e mares de metano e etano en Titán. Con todo, ainda que moitos aspectos da superficie poidan ser explicados como productos de líquidos, non existen probas concluintes para determinar a existencia de líquidos na superficie no momento.
Cando a sonda Cassini chegou ao sistema saturniano, esperábase que lagos ou océanos de hidrocarburos puidesen ser detectados pola luz do sol reflectida da superficie, o que non aconteceu ata hoxe. As medicións de radar recentes a partir da Terra suxeren que non existe nengún océano en larga-escala de etano en Titán, mais pode ser que aínda existan pequenos lagos.
Os achados da Huyges a 14 de xaneiro de 2005 non mostron nengunha área con líquidos, a pesar de haber unha indicación moito forte diso no pasado recente. As imaxes da Huyges mostran pequenos montes atravesados por canles escuros de drenaxe. Os canles dirixense para unha rexión larga, plana e escura. Pensábase inicialmente que a rexión escura fose un lago de fluidos. Todavia, tornouse claro que a Huyges pousou na rexión escura e sólida.
Non foi atopada nengunha proba inmediata da existencia de líquidos no local de pouso da Huyges. A superficie foi inmediatamente estudada cando a sonda caiu e verificouse que o local era semellante a area solta ou arxila mollada; isto é, unha crosta dura que cobre un material pegaxoso. Con todo, as análises subsequentes dos dados suxeriron que estes dados foron obtidos porque a sonda ao cair deslocou un seixo grande, e que o terreo sería mellor descrito como unha forma de area feita por gráns de xelo. As imaxes tiradas despois do pouso mostron un terreno chan coberto por seixos. Estes seixos, que poden ser constituídos por xelo de auga, son algo redondos, o que indica a acción de fluidos neles.
Hipoteticamente, poida que a Huyges se pousara en Titán durante unha estación seca, e que os períodos de choiva de metano no pasado recente poden ter formado lagos que despois se evaporaron. O tempo deses intervalos de períodos de choiva son descoñecidos, e os científicos lembran que a Huyges pousou soamente nun pequeno lugar nunha lúa do tamaño dun planeta, o que é insuficiente para evaluar todo o globo.
Recentemente, os científicos da Cassini anunciaron a descoberta de algo escuro e enigmático no pólo sur de Titán, que consideran que é un pequeno lago criado por precipitación das nubes que se conxugan na rexión. Mais a área, semellante a unha costa no seu perímetro, e mais a presenza frecuente de nubes de tempestade, fan deste local o mellor candidato coñecido dun lago en Titán. Sen embargo, esta identificación continúa incerta, xa que pode ser unha depresión vasta enchida de hidrocarburos sólidos e escuros que caíron da atmosfera. A área semellante a costa pode ser o resultado dun proceso non ligado a choiva, senon unha caldeira vulcánica ou un foso.
[editar] Vulcáns xelados
Durante a aproximación a Titán pola Cassini a 26 de outubro de 2004, observouse unha superficie global lisa con poucas crateras de impacto. Isto suxere que a lúa ten unha superficie que se renova constantemente. As imaxes da Cassini revelaron unha área vasta escura chamada Ganesa Macula que é unha estrutura con 180 km que se asemella ás vulcánicas observadas en Venus pola sonda Magellan.
Estes vulcáns funcionan a baixas temperaturas, polo que se denominan crio-vulcáns. Foi posible obter imaxes que suxeren criovulcións activos. A detección de Árgon 40 na atmosfera indica que os vulcáns cospen plumas de auga e amonio. A evidencia de actividade vulcánica da última misión da Cassini suxere que as temperaturas son probabelmente máis altas nos viveiros de criovulcións.
Dado que a existencia de lagos en Titán permanece por confirmar, alguns cientificos consideran que as características escuras na lúa son causados por crio-vulcanismo que por fluidos á superficie.
[editar] Atmosfera e clima
Titán é a única lúa do sistema solar cunha atmosfera completamente desenvolvida que consiste en ben máis que vestixios de gases. A presenza dunha atmosfera foi primeiro vista por Gerard Kuiper en 1944. Desde entón, as observacións das sondas Voyager mostraron que a atmosfera titánica é máis densa que a da Terra, cunha presión á superficie dunha vez e mea a do noso planeta e suporta unha capa de nubes opacas que ocultan aspectos da superficie de Titán.
A atmosfera é composta por 95% de Azoto, a atmosfera mias densa e rica en azoto do sistema solar, a par da Terra - con vestixios significativos de varios hidrocarburos (incluindo metano, etano, diacetileno, metilacetinelo, cianoacetileno, acetileno, propano, alén de dióxido de carbono, monóxido de carbono, cianoxeno, hidrocianido e helio.) Titán non ten un campo magnético e, por veces, orbita á volta da magnetosfera de Saturno, expondoa directamente ao vento solar. Isto pode ionizar e levar algunhas moléculas do cumio da atmosfera.
A alta densidade da atmosfera debese esencialmente á baixa temperatura, xa que as colisións entre as moléculas dos gases non son suficientes para as acelerar ata á velocidade de escape. E, o calor xerado dentro do planeta pode vomitar material para a atmosfera a través dos criovulcáns, tornando así a atmosfera máis espesa.
[editar] A neblina
Pensase que os hidrocarburos na alta atmosfera de Titán e en reaccións resulten da quebra do metano pola luz ultravioleta do Sol, producindo unha capa opaca de neblina. Esta neblina impediu que as primeiras sondas que observaron Titán puidesen ver a superficie, estimulando cientistas e curiosos.
Nubes variadas dispersas pontuan nunha neblina case completa na atmosfera de Titán. Esas nubes son probabelmente compostas de metano, etano e outros compostos orgánicos simples. Outros compostos químicos máis complexos en pequena cantidade producen a cor alaranxada que é visible do espazo.
A atmosfera moito espesa bloquea a luz do sol, que demora 8 días terrestres a atravesar o ceo de Titán. A sonda Huyges non conseguiu detectar a posición do sol durante a súa decida, e a pesar de ser capaz de tirar imaxes da superficie, os cientistas dicen que o proceso foi como fotografar asfalto en poeira. Logo, é improvable que Saturno sexa visible a partir da superficie de Titán.
A Cassini tamén detectou nubes altas no pólo Sur de Titán, mais que non aparentan ser de metano, como sería esperado. A descoberta ten surprendido os cientistas, e están a decorrer estudos para determinar a composición das nubes e decidir se a atmosfera de Titán precisa de ser reavaliada. A Cassini indicou que Titán, tal como Vénus, é un "super rodador", ou sexa, a atmosfera roda á volta do planeta máis rápido que a superficie.
[editar] Ciclo do metano
O metano, ás temperaturas comuns de Titán, atopase no estado gasoso, mais a atmosfera de Titán destrue gradualmente o metano que vai para a atmosfera superior nun proceso coñecido como o «ciclo do metano». Con todo, os compostos máis complexos de carbono, formados a partir de metano son líquidos a esas temperaturas. Estes compostos caen baixo a forma de choiva e forman lagos con alguns metros de profundidade, talvez cobertos por bloques de xelo de amoníaco. Os lagos aparentemente evaporanse, mais nengún proceso químico ou físico nas condicións de Titán permite a retransformación destes compostos novamente en metado. A maior parte do metano debe ter orixe na superficie ou a través de criovulcións que alimentan novamente a atmosfera e que despois condensanse e volta a cair en forma de choiva de metano, completando o ciclo. A Huyges tamén indicou que, periodicamente, chove metano líquido e outros compostos orgánicos para a superficie.
Este probable ciclo do metano en Titán asemellase en parte ao ciclo da auga na Terra. A pesar diso, Titán é un mundo improprio para ser visitado xa que o metano é mortal para o home e a temperatura é extremamente baixa.
[editar] As estacións do ano
Na superficie, a temperatura de Titán é de preto de -179ºC. Nesta temperatura o xelo de auga non sublima, criando unha atmosfera sen practicamente nengún vapor de auga.
As temperaturas varían pouco do ecuador aos pólos e do día para a noite, onde a temperatura raramente deberá chegar aos -50ºC ao meio-día. Tal como a Terra, Titán ten estacións do ano, e cada estación do ano equivale a sete anos completos na Terra, xa que Saturno demora case 30 anos a dar unha volta ao Sol. A observación de tempestades na rexión sur do pólo Sur de Titán en Xuño de 2005, onde é Verán no hemisferio Sur, levou a especular que unha área escura podería ser un reservatorio de chuvas de metano en Titán.
[editar] Vida en Titán
Os espectógrafos da Voyager 1 deron a coñecer a existencia de moléculas orgánicas, e en particular de hidrocarburos xa complexos de metano, que xa se detectaran desde a Terra, mais tamén de acetileno e outros compostos nun mundo que se revelou interesante para os exobiologos. Foi tamén descoberto ácido cianhídrico (HCN), unha molécula un tanto simple composta por tres átomos, mais que son as bases do ADN, o código con que se "escrebe" a vida.
Como existe metano e monóxido de carbono en cantidade suficiente e Titán está suficientemente próximo do Sol, o planeta pode ser afectado pola luz ultravioleta. As radiacións máis forte do Sol, na alta atmosfera de Titán, leva a que as moléculas do metano (CH4) formen moléculas máis complexas. Os hidrocarburos máis pesados aglomeranse e producen as opacas capas de aerosol alaranxado de 200 km de altura, ata seren demasiado pesados e, así, descenden á superficie. Lentamente e durante a historia desta lúa, unha contínua capa orgánica foi cobrindo toda a superficie ata, polo menos, centenas de quilómetros. Debido a isto, Titán ten semellanzas coa Terra primordial. Titán ten sido visto como unha Terra primitiva no conxelador, co embrión da vida conxelado.
A existencia de criovulcanismo en Titán ten importantes implicacións na exobioloxía, xa que expón os orgánicos da superficie á auga líquida. A química acosa permite a que os hidrocarburos formar especies prebióticas máis evoluídas e oxidadas, tal como aminoácidos. Nun modelo feito, e como unha bóbeda de 1 km de altura, levaría 5 x 103 anos en conxelarse con lava feita inteiramente de auga líquida, e levaría ata 12 x 103 anos caso fose de amonia desidratada, permitindo a que a química prebiótica evolua ben máis do que foi experimentado en laboratorios na Terra.
Así, Titán tal como a lúa Europa e o planeta Marte, está no cumio da lista dos planetas onde se pode atopar formas de vida primitiva. Daquí a 50 mil millóns de anos cando o Sol amplíe 50 veces o seu tamaño, Titán receberá a mesma cantidade de enerxía solar que a Terra recebe hoxe. Hipoteticamente e por un curto período de tempo, o satélite podería tornarse nun mundo oceánico onde a vida prosperase.
[editar] Ligazóns externas
- ESA Cassini-Huyges (en inglés)
- NASA Cassini-Huyges (en inglés)
- NASA - Titán (en inglés)
- Vistas do sistema solar (en portugués)
Sistema Solar | |
---|---|
Sol | Mercurio | Venus | Terra | Marte | Xúpiter | Saturno | Urano | Neptuno | Plutón |
|
Cinto de asteroides | Cinto de Kuiper | Nube de Oort |