TITAN (SATÈL·LIT): CARACTERÍSTIQUES, COMPOSICIÓ, ÒRBITA, MOVIMENT - ART - 2025

Tità és un dels satèl·lits de la planeta Saturn i el més gran de tots. La seva superfície és gelada, és més gran que Mercuri i té l'atmosfera més densa entre tots els satèl·lits de el sistema solar.

Des de la Terra, Tità és visible amb l'ajuda de prismàtics o telescopis. Va ser Christian Huygens (1629-1695), astrònom holandès, qui en 1655 va albirar a l'satèl·lit amb telescopi per primera vegada. Huygens no ho va cridar Tità, sinó simplement Lluna Saturni, que en llatí equival a dir "lluna de Saturn".

Figura 1. Titan en òrbita al voltant de Saturn. Imatge de la són Cassini. Font: NASA.

El nom de Titan, derivat de la mitologia grega, va ser proposat per John Herschel (1792-1871), fill de William Herschel, a mitjan el segle XIX. Els titans eren els germans de Cronos, pare de el temps per als grecs, equivalent a l'Saturn dels romans.

Tant les missions espacials dutes a terme durant l'última meitat de segle XX com les observacions de l'telescopi espacial Hubble van augmentar molt els coneixements sobre aquest satèl·lit, que és en si un món fascinant.

Per començar, a Tità hi ha fenòmens meteorològics semblants als de la Terra, com vents, evaporació i pluges. Però amb una diferència fonamental: a Titan el metà té una participació important en ells, ja que aquesta substància forma part de l'atmosfera i de la superfície.

A més, per tenir el seu eix de rotació inclinat, Titan gaudeix d'estacions, si bé la durada és diferent a les de la Terra.

Per això i més per posseir atmosfera pròpia i la seva gran mida, Tità és descrit de vegades com un planeta en miniatura i els científics s'han enfocat en conèixer-lo millor, per saber si alberga, o és capaç d'albergar vida.

Característiques generals

mida

Tità és el segon satèl·lit en grandària, superat únicament per Ganímedes, l'enorme lluna de Júpiter. En grandària és més gran que Mercuri, ja que el petit planeta té 4879.4 km de diàmetre i en canvi Tità té 5149.5 km.

Figura 2. Comparativa de mides entre la Terra, la Lluna i Tità, a baix a l'esquerra. Font: Wikimedia Commons. Apollo 17 Picture of the Whole Earth: NASA Telescopic Image of the Full Moon: Gregory H. ReveraImage of Titan: NASA / JPL / Space Science Institute / Public domain

No obstant això, Tità té un gran percentatge de gel en la seva composició. Els científics ho saben a través de la seva densitat.

densitat

Per calcular la densitat d'un cos, cal conèixer tant la seva massa com el seu volum. La massa de Titan es pot determinar a través de la tercera llei de Kepler, així com de les dades subministrades per les missions espacials.

La densitat de Titan resulta ser de 1.9 g / cm ³, bastant menor a la dels planetes rocosos. Això només vol dir que Tità té un gran percentatge de gels -no només d'aigua, els gels poden ser d'altres substàncies- en la composició.

atmosfera

El satèl·lit posseeix una densa atmosfera, cosa poc comuna en el sistema solar. Aquesta atmosfera conté metà, però el component majoritari és nitrogen, tal com succeeix amb l'atmosfera terrestre.

No té aigua en ella, ni tampoc diòxid de carboni però sí que hi ha altres hidrocarburs presents, perquè la llum de el Sol reacciona amb el metà donant lloc a altres compostos com acetilè i età.

Sense camp magnètic

Pel que fa a l'magnetisme, Tità no té camp magnètic propi. Com es troba al límit dels cinturons de radiació de Saturn, encara moltes partícules altament energètiques arriben fins a la superfície de Tità i fragmenten les molècules allà.

Un hipotètic viatger que arribés a Tità trobaria a la superfície una temperatura en l'ordre de -179.5 ° C i una pressió atmosfèrica potser incòmoda: una vegada i mitja el valor de la pressió terrestre a nivell de la mar.

pluja

En Tità plou, perquè el metà es condensa en l'atmosfera, encara que és possible que aquesta pluja sovint no abast a arribar a terra, ja que en part s'evapora abans d'arribar.

Resum de les principals característiques físiques de Tità

composició

Els científics planetaris infereixen, a partir de la densitat de Tità, que és aproximadament el doble que la de l'aigua, que el satèl·lit és meitat roca i meitat gel.

Les roques contenen ferro i silicats, mentre que els gels no són tots d'aigua, encara sota la capa congelada de l'escorça sí que hi ha una barreja d'aigua i amoníac. Hi oxigen a Titan, però lligat a l'aigua en el subsòl.

A l'interior de Tità, a l'igual que succeeix a la Terra i altres cossos de el sistema solar, hi ha elements radioactius que produeixen calor a mesura que decauen en altres elements.

És important destacar que la temperatura a Tità és propera a la del punt triple de l'metà, la qual cosa indica que aquest compost pot existir com a sòlid, líquid o gas, exercint el mateix paper que l'aigua a la Terra.

Així ho va confirmar la sonda Cassini, que va aconseguir baixar sobre la superfície de l'satèl·lit, on va trobar mostres de l'evaporació d'aquest compost. Igualment va detectar regions en què les ones de ràdio es reflecteixen feblement, de forma anàloga a com es reflecteixen en llacs i oceans terrestres.

Aquestes zones fosques en les imatges de ràdio suggereixen la presència de cossos de metà líquid, d'entre 3 i 70 km d'ample, encara que es necessita alguna cosa més evidència que sustenti definitivament el fet.

L'atmosfera a Tità

L'astrònom holandès Gerard Kuiper (1905-1973) va confirmar el 1944 que Tità té una atmosfera pròpia, gràcies a la qual el satèl·lit té el característic color marró ataronjat que s'aprecia en les imatges.

Posteriorment, gràcies a les dades enviades per la missió Voyager a principis dels anys 80, es va comprovar que aquesta atmosfera és bastant densa, tot i que rep menys radiació solar a causa de la distància.

A més compta amb una capa de smog, que opaca la superfície i en la qual hi ha partícules d'hidrocarburs en suspensió.

En l'alta atmosfera de Tità es desenvolupen vents de fins a 400 km / h, encara que acostant-se a la superfície el panorama és una mica més serè.

gasos atmosfèrics

Quant a la seva composició, els gasos atmosfèrics consten de nitrogen en un 94% i 1.6% de metà. La resta dels components són hidrocarburs. Aquest és el tret més característic, ja que a part de l'atmosfera terrestre, cap altra en el sistema solar conté nitrogen en tal quantitat.

El metà és un gas d'hivernacle la presència evita que la temperatura de Tità baixi encara més. No obstant això la capa més externa, formada per gasos molt dispersos, és reflectora i contraresta l'efecte hivernacle.

Hidrocarburs

Entre els hidrocarburs observats a Tità, crida l'atenció el acrilonitril, en concentració de fins a 2.8 parts per milió (ppm), detectat a través de tècniques espectroscòpiques.

Es tracta d'un compost molt emprat en la fabricació de plàstics i que d'acord als científics, és capaç de crear estructures semblants a les membranes cel·lulars.

Tot i que el acrilonitril va ser detectat inicialment en les capes altes de l'atmosfera de Tità, es creu que bé pot arribar a la superfície, condensant en les capes baixes atmosfèriques i després precipitant amb la pluja.

A part de l'acrilonitril, a Tità hi ha tholins o Tolinas, curiosos compostos de naturalesa orgànica que apareixen quan la llum ultraviolada fragmenta el metà i separa les molècules de nitrogen.

El resultat són aquests compostos més complexos que es creu van existir a la Terra primitiva. S'han detectat en els mons gelats més enllà de l'cinturó d'asteroides i els investigadors són capaços de produir-los al laboratori.

Tals troballes són molt interessants, tot i que les condicions de l'satèl·lit no són aptes per a la vida terrestre, sobretot a causa de les temperatures extremes.

Com observar Titan

Tità és visible des de la Terra com un petit punt lluminós al voltant de l'gegant Saturn, però és necessària l'ajuda d'instruments com prismàtics o telescopis.

Així i tot, no és possible advertir gran quantitat de detalls, perquè Titan no es llueix tant com els satèl·lits galileans (els grans satèl·lits de Júpiter).

A més, la gran grandària i brillantor de Saturn pot amagar la presència d'el satèl·lit de vegades, per la qual cosa cal buscar els moments de més allunyament entre ambdós per distingir el satèl·lit.

òrbita

Titan triga gairebé 16 dies a rotar al voltant de Saturn i tal rotació és síncrona amb el planeta, la qual cosa vol dir que sempre li mostra la mateixa cara.

Aquest fenomen és molt comú entre els satèl·lits de el sistema solar. La nostra Lluna per exemple, també està en rotació síncrona amb la Terra.

Figura 3. L'òrbita de Tità ressaltada en vermell, al costat de la dels principals satèl·lits de Saturn: Hiperión i Japet són les més externes a Tità, mentre que les més internes són, en ordre: Rea, Dione, Tetis, Enceladus i Mimas. Font: Wikimedia Commons. ! Original: Rubble pileVector: Mysid. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Això es deu a les forces de marea, que no solament lleven a les masses líquides, que és l'efecte que més s'aprecia a la Terra. També són capaços d'aixecar l'escorça i deformar planetes i satèl·lits.

Les forces de marea van frenant gradualment la velocitat de l'satèl·lit fins a igualar la velocitat orbital amb la de rotació.

Moviment de rotació

La rotació síncrona de Tità significa que el seu període de rotació al voltant del seu eix és el mateix que el període orbital, és a dir aproximadament 16 dies.

Hi estacions a Tità a causa de la inclinació de l'eix de rotació en 26º respecte a l'eclíptica. Però a diferència de la Terra, cadascuna duraria aproximadament 7.4 anys.

El 2006, la sonda Cassini va portar imatges en què s'aprecia pluja (de metà) en el pol nord de Tità, esdeveniment que marcaria l'inici de l'estiu a l'hemisferi nord de l'satèl·lit, on es creu que hi ha els llacs de metà.

Les pluges farien créixer els llacs, mentre que els de l'hemisferi sud segurament s'estarien assecant per la mateixa època.

estructura interna

El següent diagrama mostra l'estructura interna en capes de Tità, construïda ajuntant l'evidència recol·lectada per les observacions des de Terra més la que van aportar les missions Voyager i Cassini:

-Nucli compost d'aigua i silicats, encara que també es fa servir la possibilitat que hi hagi un nucli més intern rocós, a força de silicats.

-Diverses capes de gel i aigua líquida amb amoníac

-Escorça més externa de gel.

Figura 4. Estructura interna de Titan, segons els models teòrics. Font: Wikimedia Commons. Kelvinsong / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0).

El diagrama mostra també la densa capa atmosfèrica que recobreix la superfície, en la qual ressalta la capa de compostos orgànics de tipus tholin esmentats anteriorment, i finalment una capa més externa i tènue de smog.

Geologia

La sonda Cassini, que va aterrar sobre Titan en 2005, va investigar el satèl·lit mitjançant càmeres infraroges i radar, capaços de penetrar en la densa atmosfera. Les imatges mostren una geologia variada.

Encara Titan es va formar al costat de la resta dels integrants de sistema solar fa poc més de 4500 milions d'anys, la seva superfície és molt més recent, prop de 100 milions d'anys segons les estimacions. Això és possible gràcies a una gran activitat geològica.

Les imatges revelen turons gelades i superfícies suaus de color més fosc.

Hi ha pocs cràters, ja que l'activitat geològica dels esborra a el poc temps de formar-se. Alguns científics van declarar que la superfície de Tità és semblant a el desert d'Arizona, encara que el gel pren el lloc de la roca.

En el lloc de l'descens de la sonda es van trobar cants de gel suaument arrodonits, com si un fluid els hagués donat la forma fa temps.

També hi ha turons solcades de canals que descendeixen fins a la plana suaument i els llacs de metà descrits amb anterioritat, així com illes. Aquests llacs són els primers cossos líquids estables trobats en un lloc fora de la pròpia Terra i se situen prop dels pols.

Figura 5. Imatge de Titan presa per la sonda Huygens a 10 km d'altura. Font: ESA / NASA / JPL / University of Arizona / Public domain.

El relleu en general no és molt marcat a Tità. Les muntanyes més altes aconsegueixen prop d'un o dos quilòmetre d'alçada, segons les dades altimètriques.

Addicionalment a aquests trets, a Tità hi ha dunes ocasionades per les marees, que al seu torn generen forts vents sobre la superfície de l'satèl·lit.

De fet, tots aquests fenòmens es donen a la Terra, però de forma molt diferent, ja que a Tità el metà prendre el lloc de l'aigua, ia més, està molt més allunyat de el Sol.

referències

1. Eales, S. 2009. Planets and Planetary Systems. Wiley-Blackwell.
2. Kutner, M. 2003. Astronomy: a physical perspective. Cambridge University Press.
3. NASA Astrobiology Institute. NASA Finds Moon of Saturn Has Chemical That Could Form 'Membranes'. Recuperat de: nai.nasa.gov.
4. NASA Astrobiology Institute. What in the world (s) are tholins ?. Recuperat de: planetary.org.
5. Pasachoff, J. 2007. The Cosmos: Astronomy in the new Millennium. Third Edition. Thomson-Brooks / Cole.
6. Seeds, el Sr. 2011.The Solar System. Seventh Edition. Cengage Learning.
7. Science Daily. Evidence of changing seasons, rain on Saturn s moon Titan 's north pole. Recuperat de: sciencedaily.com.
8. Wikipedia. Titan (moon). Recuperat de: en.wikipedia.org.