Титан - самый крупный спутник Сатурна и второй по величине спутник в Солнечной системе (крупнее его только Ганимед, спутник Юпитера). По своим размерам он даже немного больше Меркурия, хотя и уступает ему в массе (масса Титана составляет 40% от массы Меркурия и в 1,83 раза превышает массу Луны). Титан вращается вокруг Сатурна по правильной круговой орбите на расстоянии 1,22 млн.км (в 3 раза дальше, чем Луна от Земли) и делает один оборот примерно за 16 дней. Видимый угловой размер Титана с Сатурна в 2 раза меньше видимого размера Луны в земном небе. Титан - единственный спутник в Солнечной системе, имеющий плотную атмосферу (давление у поверхности составляет 1,45 атмосфер). Поверхность спутника скрыта за плотным слоем желто-оранжевого смога.

    Атмосфера Титана непрозрачна для видимого света, поэтому поверхность спутника наблюдают или в ИК-диапазоне в одном из окон прозрачности, или с помощью радара. Оснащенность автоматической межпланетной станции Кассини позволяет ей исследовать Титан обоими способами. Первое, что бросается в глаза на снимках Титана - наличие контрастных темных и светлых областей и почти полное отсутствие кратеров на поверхности спутника. Тектонические процессы, криовулканизм, ветровая и "водная" (вызванная потоками жидкого метана) эрозия постоянно модифицируют поверхность Титана.

Эти снимки были получены Кассини в 2005 году во время пролетов межпланетной станции около Титана (позднее были наложены радарные полосы). Цвета искусственные; они получены наложением снимков, снятых в ближнем инфракрасном диапазоне: 1600 нм (изображен голубым цветом), 2010 нм (зеленым) и 5000 нм (красным). Примерно так мы увидели бы Титан ИК лучах.

Титан в искусственных цветах инфракрасного изображения - 2005 г

    Темные области поверхности Титана (верхнее изображение) представляют собой низкие плоские равнины, заполненные пологими дюнами из ледяного песка, загрязненного сложными органическими веществами. Дюны вытянуты с запада на восток, отражая направление господствующих ветров. Светлые "острова" являются, скорее всего, высокими холмами, сложенными более чистым льдом... Большое количество метана в тропосфере Титана требует объяснения. Под действием ультрафиолетового света Солнца его молекулы непрерывно разрушаются. Без постоянного пополнения его запасов весь метан в атмосфере Титана разрушился бы в течение двадцати миллионов лет.

Это радарное изображение было получено с помощью синтетического апертурного синтеза 7 сентября 2006 года. Область, покрываемая изображением, занимает 325х160 км, разрешение около 500 м в пикселе. Координаты области 8 градусов северной широты, 44 градуса западной долготы. Видны протяженные ряды дюн, ширина каждой дюны составляет 2-3 км.

Радарное изображение, полученное Кассини 7 сентября 2006 года

Радарное изображение, полученное Кассини 7 сентября 2006 года

Еще одно радарное изображение, полученное Кассини 7 сентября 2006 года. Слева виден кратер диаметром около 30 км с валом и центральным пиком. Снизу и справа видны дюны, по центру снимка проходит разлом или дренажный канал (сухое русло). Изображение покрывает область 190х150 км. Координаты местности 10 градусов северной широты, 70 градусов западной долготы.

    Одной из популярных гипотез такого источника метана была гипотеза метаново-этанового океана, покрывающего поверхность спутника. Действительно, при температуре и давлении, царящих на поверхности Титана, и метан, и этан должны находиться в жидком состоянии. Однако никаких столь обширных водоемов на поверхности Титана найдено не было. Равнинные темные области, покрывающие Титан, оказались не углеводородным океаном, а пустынями, покрытыми дюнами. Исследователи пришли к выводу, что метановые ливни - явление, довольно редкое на Титане, и что речные русла, обнаруженные на снимках зонда Гюйгенс и на некоторых радарных изображениях сухие.

Страна озер вблизи северного полюса Титана. Оба радарных изображения получены Кассини 21 июля 2006 года. Координаты верхнего снимка 80 градусов северной широты, 92 градуса западной долготы, изображение покрывает область 420х150 км. Координаты нижнего снимка 78 градуса северной широты, 18 градусов западной долготы. Разрешение 500 м в пикселе.

Страна озер вблизи северного полюса Титана

    Но все же летом 2006 года, когда Кассини пролетал над северной полярной областью Титана, в которой сейчас стоит полярная ночь, были найдены первые следы. Радарные изображения, полученные во время этих пролетов, показали многочисленные озера из жидких углеводородов с изрезанной береговой линией и обширной системой протоков. До этого знаменательного события еще 14 января 2005 года на поверхность Титана в точке с координатами 11 градусов северной широты, 192 градуса западной долготы опустился зонд Гюйгенс, созданный Европейским космическим агентством. Во время спуска он сделал снимки поверхности Титана, показывающие нам удивительный и загадочный мир, во многом похожий на Землю, но на снимках не было ни капли жидкого метана. Так что можно сделать вывод, что природные условия и их проявления в разных регионах Титана достаточно различны.

Панорама Титана, сделанная зондом Гюйгенс с высоты 8 км. Разрешение снимка около 20 м/px.

Панорама Титана, сделанная зондом Гюйгенс с высоты 8 км

Атмосфера Титана состоит основном из азота и метана, также в ней присутствуют в виде примесей аргон и продукты фотолиза метана, такие как этан, цианистый водород, ацетилен и молекулярный водород. Молекулярный водород медленно улетучивается из атмосферы в космос. При низких температурах, царящих на Титане (температура воздуха у поверхности составляет 94 К или -179 С), метан и этан могут существовать в жидком виде и играют ту же роль, что играет на Земле вода: выпадают на поверхность в виде дождя, текут по речным руслам и образовывают моря и озера. Развитая метеорология, сложные и разнообразные формы рельефа и геологическая активность делают Титан одним из интереснейших небесных тел в Солнечной системе.