Малко са местата в Слънчевата система, които са толкова очарователни, колкото Лунния титан на Сатурн. Там, където водният лед образува планини.
Подобно на Европа и Енклеад, Титан може да има и вътрешен океан с течна вода, място, където може да има живот.
Титанът има слоеве и за щастие има една страхотна нова мисия в работата по неговото проучване: мисията на Titan Dragonfly.
Най-дълго време астрономите не знаеха колко е специален Титан. Това е така, защото сатурничната луна е облечена в гъсти облаци, които затъмняват гледка към повърхността ѝ. Всъщност най-дълго време астрономите смятаха, че Титан е най-голямата луна в Слънчевата система, тъй като не можеха да разберат къде свършва атмосферата и земята започва. Сега знаем, че Ганимед е малко по-голям.
Първият космически кораб, посетил Титан, е Pioneer 11 през 1979 г. Той не можеше да види през гъстите облаци и нито космическият кораб-близнак Voyager, който последва през 1980 и 1981 г. Те обаче събраха някои допълнителни улики за Титан, но откриха следи. въглеводороди в атмосферата, като ацетилен, етан и пропан. По-голямата част от атмосферата му обаче е азот, точно както Земята.
С атмосфера, изпълнена с азот и съдържаща въглеводороди, това звучи като потенциално място за намиране на живот. Може би дори животът, който използва изцяло различна биология от живота на Земята.
Колко обитаем е Титан?
Едва когато космическият апарат Касини на НАСА направи дългото пътуване до Сатурн и не излезе в орбита около пръстенираната планета през 2004 г., че инструментите най-накрая бяха на място, за да надникнат в прикриващата се атмосфера на Титан.
В хода на своята 13-годишна мисия в Сатурн Касини прелетя Титан 127 пъти, използвайки радари и инфрачервени инструменти, за да види през маранята и да разкрие характеристики на повърхността на Титан. Касини видя облаци от въглеводороди, които валят въглеводороди в въглеводородни реки, събирайки се в въглеводородни езера и морета. Моят въпрос е ... въглеводороди.
Касини също се отказа от кацателя на Хайгенс на Европейската космическа агенция, който се спусна с парашут през атмосферата, записвайки цялото си пътуване за два часа и половина. Той кацна на повърхността и изпрати обратно първите снимки от земята на Титан.
Между тях Касини и Хюйгенс разкриха, че Титан е покрит с органични молекули, в този вид, за който се смяташе, че съществува тук на Земята преди 4 милиарда години. Проблемът, разбира се, е, че Титан е невероятно студен. Ето как получавате всички онези течни въглеводороди, на които продължавах и на които.
Температурата на повърхността е -179 градуса по Целзий или -209 градуса по Фаренхайт. Само за сравнение, най-студената температура, регистрирана някога на Земята, е около -92 Целций или -133 Фаренгейта.
Дебелата азотна атмосфера на Титан означава, че няма да се нуждаете от скафандър, ако искате да се разхождате навън по Титан, а наистина наистина дебело палто.
Така че имате всички тези суровини за живот на повърхността, в доста гъста азотна атмосфера, с течни въглеводороди, действащи като разтворител и въртеливи химикали наоколо. Има дори ултравиолетово лъчение от Слънцето, което разгражда химикалите и насърчава нови химични реакции с водород, метан и азот.
Но тогава имате брутално студена среда, напълно враждебна на живота на повърхността.
Добрата новина е, че Титан изглежда има течен океан под ледената си повърхност: точно като Европа на Юпитер и Енцелад на Сатурн. Това беше потвърдено от внимателни гравитационни измервания, направени от Касини по време на 137 муха.
Разликата е, че Титан има всички градивни елементи на повърхността, заобикалящи океана. Вижте как това е идеално?
В лабораторията за реактивни двигатели на НАСА група учени се опитват да разберат колко е вероятно да има живот в океаните на Титан. Между 2023 г. те се надяват да изработят условията, които могат да позволят на органичните молекули да се движат от повърхността на света, надолу във вътрешните му океани, перфектната обитаема среда.
Усилието се нарича Обитаемост на въглеводородните светове: Титан и отвъд.
Първата им цел е да установят как органичните молекули могат да се движат около планетата и да бъдат транспортирани от атмосферата, на повърхността и след това в подземния океан.
Част от тази работа вече е извършена, като се използват наблюдения от мащабния милиметър / субмилиметър Atacama в Чили, за да се проучи атмосферата на Титан и да се измери химическото му съдържание.
Въпреки че Касини беше много по-близо и направи някои от тези наблюдения, ALMA всъщност е много по-чувствителен към видовете молекули, плаващи в атмосферата на Титан. Обсерваторията успя да открие промени в нивата в Титан, тъй като метанът и молекулярният азот се разграждат от ултравиолетовото лъчение на Слънцето.
Възможно е тези органични молекули да могат да проникнат надолу в океана. Или може би органичните молекули се генерират от самия Титан и проправят път нагоре и навън през криовулкани по повърхността.
Вероятно е невъзможно директно да се вземе проба от подземния океан в близко бъдеще, но ако бъдат намерени намеци на повърхността, нагрявана сонда, като мисията, предложена за Европа, може да се стопи през леда и да стигне до океана. Направихме цял епизод по тази идея.
Тогава те искат да разберат дали тези подземни океани всъщност могат да бъдат обитаеми и ако са, какъв вид живот може да е там долу.
Въпреки че има течен океан, ние не знаем дали има достатъчно подходящи химикали и енергия, за да оцелее. Нарича се един пример за живот на Земята, който може да посочи пътя Pelobacter acetylenicus, който захранва ацетилен за енергия и въглерод. Изследователите планират да симулират околната среда на Титан и да видят доколко тази бактерия може да оцелее.
И накрая, има ли някакъв начин животът да бъде транспортиран обратно от океаните и на повърхността на Титан, където той може да бъде проучен отблизо? Въпреки че ледената обвивка на Титан може да е с дебелина 50-80 км, може да има геоложки процеси за милиони години, които да изнесат материал от океана на повърхността.
За да съберете тези данни, ще ви трябва някаква роботизирана мисия, която може да се движи бързо по повърхността на Титан, да взема проби от различни места, за да търси доказателства за живота.
Титан е абсолютно завладяващ и наистина наистина трябва да изпратим мисия обратно, за да я изучим в по-голяма дълбочина. И ще се радвам да съобщя, че НАСА официално избра хеликоптер с ядрена батерия, който ще излети за Титан през 2026 година.
Нарича се Dragonfly и може би сте запознати с него вече заради сътрудничество, което направих с Everyday Astronaut миналата година. НАСА се опитваше да избира между Dragonfly и мисия за връщане на проба от кометата. Въпреки че искам и двете мисии да могат да летят, това също би било моят избор.
Условията на Титан са идеални за летяща машина. Атмосферната плътност е 4 пъти по-висока от Земята, докато в същото време гравитацията е по-ниска. Летенето на Титан е нещо като плуване в океаните на Земята. Бихте могли да пристегнете чифт на криле на ръцете си и да летите наоколо на Титан, което, сериозно, бих искал да опитам.
Dragonfly ще бъде оборудван с радиоизотопен термоелектричен генератор, същия вид плутониева батерия, която захранва Mars Curiosity, Mars 2020 и много от сондите във външната Слънчева система. Докато плутоният се разпада, термодвойка преобразува топлината в електричество, за да захранва космическия кораб.
А Dragonfly ще може да генерира достатъчно електричество със своя RTG, за да лети в атмосферата на Титан, правейки по-дълги и по-дълги хмелове с около 8 км наведнъж. За основната си мисия се очаква да прелети 175 километра, удвоени разстоянието от всички комбинирани марсоходци.
Очаква се мисията да стартира през 2026 г., като отнема около 8 години, за да стигне до Титан, пристигайки през 2034 година.
НАСА избра полето за дюни Shangri-la близо до екватора за място за кацане, място, подобно на пясъчните дюни в Намибия. Той ще прескача от регион в регион, подушвайки и вземайки проби, околната среда около него, докато стигне до кратера за удар Selk. Това е място, което изглежда свидетелства за минала течна вода и органични молекули.
Точно това е мястото, където може да има доказателства за вода, избягала от вътрешността на Титан до повърхността му. С други думи, тук можем да открием, че някога Титан е имал или все още има живот във вътрешния си океан.
Има няколко други идеи за изследване на Титан, включително подводница, която може да изследва въглеводородни езера, както и различни идеи за лодка и дори платноходка. Направихме цял епизод за други потенциални мисии до Титан.
Титан. Връщаме се към Титан и този път изпращаме хеликоптер, за да проучим подробно този завладяващ свят. В същото време астрономите и планетарните учени ще изграждат случая за живот, или днес, или в древното минало, и как би могъл да се движи от повърхността към вътрешните си океани и обратно. И това би могло да ни помогне да разберем как животът би могъл да отиде тук, на Земята.
Източници: НАСА / JPL, Институт по астробиология на НАСА
