Титан - живая планета! Геология, атмосфера, гидрология и пр

[Bizonich]

pkl пишет:
Хм, не понятно, за счёт чего тогда будут протекать предбиотические реакции в самих океанах. В теориях возникновения жизни на Земле химическим реакциям от ультрафиолетовых лучей и электрических разрядов отводится едва ли не центральное место.

pkl пишет:
Хм, не понятно, за счёт чего тогда будут протекать предбиотические реакции в самих океанах. В теориях возникновения жизни на Земле химическим реакциям от ультрафиолетовых лучей и электрических разрядов отводится едва ли не центральное место.

И еще, температура.плавления - 182,5 С у метана, температура Титана у поверхности - 179 С (http://www.allplanets.ru/solar_sistem/saturn/titan_statya.htm), почти на самой границе точки замерзания. Поэтому он такой "сухой"

[sol]

Как Биофизик -кун популярно предполагаю: Любые взаимодействия для возникновения жизни протекают в условиях фазовых переходах при электрослабом взаимодействии. В условиях низких (да не таких уж и низких!) титанских температур таковые могут инициироваться фазовыми переходами на микрокапельках метан-этановых составов на пленке поверхностного натяжения, вандер- вальсовыми силами, а элетричества достаточно возьмется на поверхностях соприкосновения сред с разными работами выхода.
Сам факт высокой активности атмосферы (а ведь как холодно же, все должно замерзнуть-затихнуть!) атмосферы уже за себя говорит.
А ежели говорить о подледных окиянах с серными растворами и приливными явлениями с массопереносом элекризующихся активных угле-и серо-водородов, то бульенчик тот еще.
Да и в атмосфере активность электрическая Гюйгенсом (который железяка) замечена та еще!

PS Жизнь возникает везде, где наблюдается активный фазообмен трех сред. В этом смысле у Титана шансы выше, чем у Марса.

[pkl]

Дмитрий Инфан пишет:

Исследователи считают, что эти данные говорят о том, что, либо процессы эрозии идут на Титане очень медленно (что сложно объяснить), либо нынешнее состояние вызвано недавним массовым обновлением поверхности. Из-за того, что спутник Сатурна несет очень мало кратеров, он выглядит значительно моложе, чем можно было бы ожидать, если судить по его возрасту. Новое исследование также говорит о наличии на Титане процессов, ведущих к его периодическому омолаживанию.

А может атмосфера Титана тоже молода и является продуктом его "омолаживания"? Через сотню-другую миллионов лет она постепенно рассеется. Такая плотная атмосфера вряд ли может существовать у столь незначительной по массе луны, даже в условиях сверхнизких температур. У Ганимеда и Каллисто атмосферы нет...

Ну, Титан дальше и там холоднее, поэтому атмосферу он не потеряет. Но! Есть такая интересная книжка: "Система Сатурна". В школе ей зачитывался. Так там описана модель химических реакций на Титане и дан прогноз: где-то через 500 млн. лет все подповерхностные источники метана иссякнут, метан в атмосфере под действием ультрафиолета превратится в органику и водород.  Водород улетучится, а органика выпадет на поверхность. Атмосфера станет прозрачной, а Титан - сухим. Успеет ли к тому времени в морях Титана что-то завестись? :oops:

[pkl]

sol пишет:
Как Биофизик -кун популярно предполагаю: Любые взаимодействия для возникновения жизни протекают в условиях фазовых переходах при электрослабом взаимодействии. В условиях низких (да не таких уж и низких!) титанских температур таковые могут инициироваться фазовыми переходами на микрокапельках метан-этановых составов на пленке поверхностного натяжения, вандер- вальсовыми силами, а элетричества достаточно возьмется на поверхностях соприкосновения сред с разными работами выхода.
Сам факт высокой активности атмосферы (а ведь как холодно же, все должно замерзнуть-затихнуть!) атмосферы уже за себя говорит.
А ежели говорить о подледных окиянах с серными растворами и приливными явлениями с массопереносом элекризующихся активных угле-и серо-водородов, то бульенчик тот еще.
Да и в атмосфере активность электрическая Гюйгенсом (который железяка) замечена та еще!

PS Жизнь возникает везде, где наблюдается активный фазообмен трех сред. В этом смысле у Титана шансы выше, чем у Марса.

Вопрос: насколько стабильны тамошние моря-океаны? Сколько они существуют? Хотя бы 100 млн. лет есть?

[dmdimon]

sol пишет: Жизнь возникает везде, где наблюдается активный фазообмен трех сред. 

сильное утверждение.

[pkl]

Я бы сказал так - жизнь возникает везде, где для этого достаточно длительное время сохраняются подходящие условия.

Главный вопрос: как долго существуют титанианские моря-океаны? Злые языки утверждают, что они, вроде, часто пересыхают.

[Дмитрий Инфан]

Ответ может дать титаноход (наподобие нынешних марсоходов), который обследовав их берега (и, в частности, береговые террасы) снабдил бы нас точной информацией о скорости местных геологических процессов. А если там имеется что-нибудь живое, то оно наверняка попадётся в объектив. 

[pkl]

Да, я тоже хочу! Ещё нужен аэростатный зонд с возможностью неоднократных посадки и взлёта.

[Иван57]

pkl пишет:
Да, я тоже хочу! Ещё нужен аэростатный зонд с возможностью неоднократных посадки и взлёта.

Зачем?
Может просто несколько спускаемых аппаратов на орбитере?

[pkl]

Можно и так. Но может получиться, что Вам их понадобится несколько десятков. А лететь в те края дорого и долго. Прелесть подвижных аппаратов в том, что одним комплектом аппаратуры /которая если навороченная, то очень дорогая/ Вы можете изучить несколько участков. Причём в случае аэростата они могут быть отделены друг от друга на десятки и сотни км.

[Иван57]

pkl пишет:
Можно и так. Но может получиться, что Вам их понадобится несколько десятков. А лететь в те края дорого и долго. Прелесть подвижных аппаратов в том, что одним комплектом аппаратуры /которая если навороченная, то очень дорогая/ Вы можете изучить несколько участков. Причём в случае аэростата они могут быть отделены друг от друга на десятки и сотни км.

СА на орбитере может быть спущен в любую, выбранную вами точку.
СА на аэростате может быть опущен в любую случайно выбранную точку.
Ибо с аэростата вы не сможете выбрать точку приземления из-за трехчасовой задержки сигнала.
Или, как вариант, гроздья планероподобных спускаемых аппаратов на аэростате. Чтобы могли улететь на достаточно большое расстояние от точки пуска. Может даже и с двигателями. Хотя не знаю, хватит ли 1,6% метана в атмосфере для работы двигателя. Разве что окись фтора использовать в качестве топлива...
Хотя, вероятнее всего, для двигателей лучше будет везти кислород и пропан в жидком виде с Земли. (Меньше проблем с материалами.)

[instml]

Лед на поверхности озер Титана? Интересный вопрос с точки зрения происхождения и существования жизни.

Cassini Suggests Icing on a Lake
01.08.13

 It's not exactly icing on a cake, but it could be icing on a lake. A new paper by scientists on NASA's Cassini mission finds that blocks of hydrocarbon ice might decorate the surface of existing lakes and seas of liquid hydrocarbon on Saturn's moon Titan. The presence of ice floes might explain some of the mixed readings Cassini has seen in the reflectivity of the surfaces of lakes on Titan.
 "One of the most intriguing questions about these lakes and seas is whether they might host an exotic form of life," said Jonathan Lunine, a paper co-author and Cassini interdisciplinary Titan scientist at Cornell University, Ithaca, N.Y. "And the formation of floating hydrocarbon ice will provide an opportunity for interesting chemistry along the boundary between liquid and solid, a boundary that may have been important in the origin of terrestrial life."
 Titan is the only other body besides Earth in our solar system with stable bodies of liquid on its surface. But while our planet's cycle of precipitation and evaporation involves water, Titan's cycle involves hydrocarbons like ethane and methane. Ethane and methane are organic molecules, which scientists think can be building blocks for the more complex chemistry from which life arose. Cassini has seen a vast network of these hydrocarbon seas cover Titan's northern hemisphere, while a more sporadic set of lakes bejewels the southern hemisphere.
 Up to this point, Cassini scientists assumed that Titan lakes would not have floating ice, because solid methane is denser than liquid methane and would sink. But the new model considers the interaction between the lakes and the atmosphere, resulting in different mixtures of compositions, pockets of nitrogen gas, and changes in temperature. The result, scientists found, is that winter ice will float in Titan's methane-and-ethane-rich lakes and seas if the temperature is below the freezing point of methane -- minus 297 degrees Fahrenheit (90.4 kelvins). The scientists realized all the varieties of ice they considered would float if they were composed of at least 5 percent "air," which is an average composition for young sea ice on Earth. ("Air" on Titan has significantly more nitrogen than Earth air and almost no oxygen.)
 If the temperature drops by just a few degrees, the ice will sink because of the relative proportions of nitrogen gas in the liquid versus the solid. Temperatures close to the freezing point of methane could lead to both floating and sinking ice – that is, a hydrocarbon ice crust above the liquid and blocks of hydrocarbon ice on the bottom of the lake bed. Scientists haven't entirely figured out what color the ice would be, though they suspect it would be colorless, as it is on Earth, perhaps tinted reddish-brown from Titan's atmosphere.
 "We now know it's possible to get methane-and-ethane-rich ice freezing over on Titan in thin blocks that congeal together as it gets colder -- similar to what we see with Arctic sea ice at the onset of winter," said Jason Hofgartner, first author on the paper and a Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada scholar at Cornell. "We'll want to take these conditions into consideration if we ever decide to explore the Titan surface some day."
 Cassini's radar instrument will be able to test this model by watching what happens to the reflectivity of the surface of these lakes and seas. A hydrocarbon lake warming in the early spring thaw, as the northern lakes of Titan have begun to do, may become more reflective as ice rises to the surface. This would provide a rougher surface quality that reflects more radio energy back to Cassini, making it look brighter. As the weather turns warmer and the ice melts, the lake surface will be pure liquid, and will appear to the Cassini radar to darken.
 "Cassini's extended stay in the Saturn system gives us an unprecedented opportunity to watch the effects of seasonal change at Titan," said Linda Spilker, Cassini project scientist at NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. "We'll have an opportunity to see if the theories are right."
 The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, the European Space Agency and ASI, the Italian Space Agency. NASA's Jet Propulsion Laboratory, a division of the California Institute of Technology in Pasadena, manages the mission for NASA's Science Mission Directorate, Washington.

http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/whycassini/cassini20130108.html

[instml]

"Кассини" обнаружил углеводородные льдины в озерах Титана

МОСКВА, 9 янв — РИА Новости. Поверхность метановых озер и морей на Титане украшают льдины из замерзших углеводородов, свидетельствуют данные, собранные зондом "Кассини".
Титан — самый большой спутник Сатурна и самый большой спутник планеты в Солнечной системе. Это единственное известное небесное тело кроме Земли, которое обладает устойчивой гидросферой. Однако она состоит не из воды, а в основном из метана и этана. В 2006 году "Кассини" обнаружил метан-этановые озера у полюсов Титана, в 2011 году ученые нашли следы метановых рек в тропиках, а в июне 2012 года были найдены озера площадью в сотни квадратных километров у экватора.
До сих пор ученые полагали, что на поверхности озер на Титане не может формироваться лед — поскольку замерзший метан обладает более высокой плотностью, чем жидкий, метановый лед должен тонуть.
Однако теперь ученые обнаружили странные колебания в отражательной способности поверхности озер в радиодиапазоне. Иногда поверхность озер выглядела "темнее" с точки зрения радаров "Кассини", иногда светлее. Группа "Кассини" связала эти колебания с таянием и нарастанием льда на поверхности озер.
Способность льда плавать ученые объяснили с помощью математической модели, которая учитывала различные соотношения этана и метана, "карманы" с азотом и температурные изменения.
Результаты расчетов показали, что лед может оставаться на поверхности метан-этановых озер, если их температура чуть ниже точки замерзания метана (90,4 Кельвина). При этом все возможные варианты льда могут плавать, если они содержат, по меньшей мере, 5% газа — доля, которая соответствует количеству воздуха в молодом льду на реках на Земле. Если температура снижается на несколько градусов, лед начинает тонуть, образуя ледяную корку на дне.
"Один из самых интригующих вопросов, связанных с этими озерами и морями, состоит в том, могут ли они служить прибежищем для экзотических форм жизни... Формирование плавающего углеводородного льда дает возможность для интересных химических процессов на границе между льдом и "водой", на границе, которая была важна и для возникновения земной жизни", — говорит один из авторов исследования Джонатан Лунин (Jonathan Lunine) из Корнеллского университета.
Миссия "Кассини-Гюйгенс" — совместный проект космических агентств США, Европы и Италии по изучению Сатурна. Космический зонд "Кассини" со спускаемым аппаратом "Гюйгенс" был запущен в 1997 году и достиг орбиты планеты 1 июля 2004 года. "Гюйгенс" изучил атмосферу и поверхность Титана, спутника Сатурна, а "Кассини" после отделения аппарата продолжил изучение планеты и ее спутников.
В конце сентября 2010 года "Кассини" начал новый этап своей миссии, получивший название "Солнцестояние" (Solstice): срок работы аппарата продлен до 2017 года, а сам зонд даст ученым возможность впервые детально изучить весь сезонный период Сатурна.

http://ria.ru/science/20130109/917429156.html

[instml]

Titan's Methane - Going, Going, Soon to Be Gone?
04.15.13


    These images from NASA's Cassini spacecraft show one of the large seas and a bounty of smaller lakes on Saturn's moon Titan. Image credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona › Full image and caption


  By tracking a part of the surface of Saturn's moon Titan over several years, NASA's Cassini mission has found a remarkable longevity to the hydrocarbon lakes on the moon's surface.
 A team led by Christophe Sotin of NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif., fed these results into a model that suggests the supply of the hydrocarbon methane at Titan could be coming to an end soon (on geological timescales). The study of the lakes also led scientists to spot a few new ones in images from Cassini's visual and infrared mapping spectrometer data in June 2010.
 Titan is the only other place in the solar system besides Earth that has stable liquid on its surface. Scientists think methane is at the heart of a cycle at Titan that is somewhat similar to the role of water in Earth's hydrological cycle - causing rain, carving channels and evaporating from lakes. However, the fact that the lakes seem remarkably consistent in size and shape over several years of data from Cassini's visual and infrared mapping spectrometer suggests that the lakes evaporate very slowly. Methane tends to evaporate quickly, so scientists think the lakes must be dominated by methane's sister hydrocarbon ethane, which evaporates more slowly.
 The lakes are also not getting filled quickly, and scientists haven't seen more than the occasional outburst of hydrocarbon rain at the moon over the mission's eight-plus years in the Saturn system. This indicates that on Titan, the methane that is constantly being lost by breaking down to form ethane and other heavier molecules is not being replaced by fresh methane from the interior. The team suggests that the current load of methane at Titan may have come from some kind of gigantic outburst from the interior eons ago possibly after a huge impact. They think Titan's methane could run out in tens of millions of years.
 For more information on this finding and the lakes, visit http://saturn.jpl.nasa.gov/news/cassiniscienceleague/science20130412/ .

http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/whycassini/cassini20130415.html

[instml]

"Метановая эра" на Титане может оказаться временной

МОСКВА, 16 апр — РИА Новости. Метан на Титане может "закончиться" через 20-30 миллионов лет, превратившись в этан и другие углеводороды с более сложной структурой, сообщает пресс-служба Лаборатории реактивного движения НАСА.
Титан — крупнейший спутник Сатурна — единственное место в Солнечной системе помимо Земли, где существует постоянный круговорот жидкости, при этом роль воды выполняют жидкие углеводороды. В 2006 году автоматический зонд "Кассини" обнаружил на поверхности Титана озера, абсолютно черные, глубиной метр или более, наполненные смесью из жидких углеводородов, в том числе, этана (предположительно до 80%), метана (до 10%) и других "родственных" соединений. На поверхности этих озер был также обнаружен метановый лед.
Специалисты из Лаборатории реактивного движения НАСА под руководством Кристофа Сотена (Christophe Sotin) проанализировали данные наблюдений "Кассини" за последние восемь лет и пришли к выводу, что запасы метана на Титане могут полностью иссякнуть через 20-30 миллионов лет. Тогда углеводородная "вода" Титана окажется состоящей полностью из этана и других, более сложных соединений, в которые метан превращается под воздействием солнечной радиации. Такой прогноз ученые смогли дать, измерив параметры озер на поверхности и под поверхностью Титана, а также интенсивность круговорота жидких углеводородов.
Сотен и его коллеги предполагают, что нынешние запасы метана "выплеснулись" на поверхность из недр Титана в результате крупной древней космической или геологической катастрофы, и с тех пор практически не восполняются.

http://ria.ru/science/20130416/932938985.html

[instml]

Cassini Dat a: Saturn Moon May Have Rigid Ice Shell

An analysis of gravity and topography data fr om the Saturnian moon Titan obtained by NASA's Cassini spacecraft suggests there could be something unexpected about the moon's outer ice shell. The findings, published on Aug. 28 in the journal Nature, suggest that Titan's ice shell could be rigid, and that relatively small topographic features on the surface could be associated with large ice "roots" extending into the underlying ocean.

The study was led by planetary scientists Douglas Hemingway and Francis Nimmo at the University of California, Santa Cruz, who used data from Cassini. The researchers were surprised to find a counterintuitive relationship between gravity and topography.

"Normally, if you fly over a mountain, you expect to see an increase in gravity due to the extra mass of the mountain," said Nimmo, a Cassini participating scientist. "On Titan, when you fly over a mountain, the gravity gets lower. That's a very odd observation."

One potential explanation is that each bump in the topography on the surface of Titan is offset by a deeper "root" that is big enough to overwhelm the gravitational effect of the bump on the surface. The root could act like an iceberg extending below the ice shell into the ocean underneath it. In this model, Cassini would detect less gravity wh erever there is a big chunk of ice rather than water because ice is less dense than water.

"It's like a big beach ball under the ice sheet pushing up on it, and the only way to keep it submerged is if the ice sheet is strong," said Hemingway, the paper's lead author and a Cassini team associate. "If large roots under the ice shell are the explanation, this means that Titan's ice shell must have a very thick rigid layer."

If these findings are correct, a thick rigid ice shell makes it very difficult to have ice volcanoes, which some scientists have proposed to explain other features seen on the surface. They also suggest that convection or plate tectonics are not recycling Titan's ice shell, as they do with Earth's geologically active crust.

The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, the European Space Agency, and the Italian Space Agency. The mission is managed by NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif., for NASA's Science Mission Directorate, Washington.

More information on Cassini can be found at http://www.nasa.gov/cassini and http://saturn.jpl.nasa.gov .

http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/whycassini/cassini20130828.html

[Dr.Grgiganovskaya]

Титан. Желтые реки с углеводородами, Фиолетовые  горы  с парафиновым снегом

http://images.vfl.ru/ii/1377874375/bc25e684/3002945_m.jpg">.



[URL=http://vfl.ru/fotos/bc25e6843002945.html][IMG]http://images.vfl.ru/ii/1377874375/bc25e684/3002945_m.jpg[/IMG][/URL];

[Dr.Grgiganovskaya]

Еще одно фото Титана.
[URL=http://vfl.ru/fotos/1483b6483046195.html][IMG]http://images.vfl.ru/ii/1378468958/1483b648/3046195_m.jpg[/IMG][/URL];

http://images.vfl.ru/ii/1378468958/1483b648/3046195_m.jpg">.

[pkl]

Во внеземном море впервые замечены волны

 http://compulenta.computerra.ru/universe/explore/10012066/

[Valerij]

Нарвался на одну старую новость http://www.jpl.nasa.gov/m/news/news.php?release=2010-190
Титан - очень интересная планета. И многообещающая цель для будущих АМС.