प्राचीन ग्रीक विद्या में, टाइटन्स अविश्वसनीय शक्ति के विशाल देवता थे जिन्होंने पौराणिक स्वर्ण युग के दौरान शासन किया और ओलंपियन देवताओं को जन्म दिया जिन्हें हम सभी जानते हैं और प्यार करते हैं। शनि ग्रह इसलिए सबसे बड़ा चंद्रमा, जिसे टाइटन के नाम से जाना जाता है, का उचित नाम दिया गया है। शनि का सबसे बड़ा चंद्रमा होने के अलावा - और दूसरा सबसे बड़ा चंद्रमा सौर प्रणाली (बृहस्पति के चंद्रमा के बाद गेनीमेड ) - यह आयतन के हिसाब से सबसे छोटे ग्रह से भी बड़ा है, बुध .
अपने आकार से परे, टाइटन भी आकर्षक है क्योंकि यह एकमात्र प्राकृतिक उपग्रह है जिसे घना वातावरण , एक ऐसा तथ्य जिसने हाल तक अध्ययन करना बहुत कठिन बना दिया है। इन सबसे ऊपर, यह पृथ्वी के अलावा एकमात्र ऐसी वस्तु है जहाँ सतही तरल के स्थिर पिंडों के स्पष्ट प्रमाण मिले हैं। यह सब टाइटन को बड़ी जिज्ञासा का केंद्र बिंदु और भविष्य के वैज्ञानिक मिशनों के लिए एक प्रमुख स्थान बनाता है।
खोज और नामकरण:
टाइटन की खोज 25 मार्च, 1655 को डच खगोलशास्त्री क्रिस्टियान ह्यूजेंस ने की थी। हाइजेंस गैलीलियो के टेलीस्कोप में सुधार और 1610 में बृहस्पति की परिक्रमा करने वाले चंद्रमाओं की खोज से प्रेरित थे। 1650 तक, उन्होंने अपने भाई (कॉन्स्टेंटिजन ह्यूजेंस, जूनियर) की मदद से अपनी खुद की एक दूरबीन विकसित करने के बारे में जाना और पहला चंद्रमा देखा। शनि ग्रह।
1655 में, ह्यूजेंस ने इसका नाम रखाशनि चंद्रमा(लैटिन के लिए 'शनि का चंद्रमा') एक ट्रैक्ट में डे सैटर्नी लूना ऑब्जर्वेटियो नोवा ('शनि के चंद्रमा का एक नया अवलोकन ”) जैसा कि जियोवानी डोमेनिको कैसिनी ने 1673 और 1686 के बीच शनि के चारों ओर चार और चंद्रमाओं की खोज की, खगोलविदों ने उन्हें वी के माध्यम से शनि I के रूप में संदर्भित करना शुरू कर दिया (टाइटन शनि चतुर्थ के रूप में चौथे स्थान पर है)।
टेलिस्कोप की एक प्रतिकृति जिसे विलियम हर्शल यूरेनस का निरीक्षण करते थे। श्रेय: अलुन साल्ट/विकिमीडिया कॉमन्स
विलियम हर्शल की खोज के बाद माइम्स और 1789 में एन्सेलेडस, जो किसी भी बड़े चंद्रमा की तुलना में शनि के करीब हैं, शनि के चंद्रमाओं को एक बार फिर से नामित करना पड़ा। तब से, कई छोटे चंद्रमाओं की खोज के बावजूद, जो तब से शनि के करीब थे, टाइटन की स्थिति शनि VI के रूप में तय हो गई।
टाइटन नाम, शनि के सभी सात प्रमुख उपग्रहों के नामों के साथ, विलियम हर्शल के बेटे, जॉन द्वारा सुझाया गया था। 1847 में, जॉन हर्शल ने प्रकाशित किया केप ऑफ गुड होप में किए गए खगोलीय प्रेक्षणों के परिणाम , जिसमें उन्होंने सुझाव दिया कि चंद्रमाओं का नाम पौराणिक टाइटन्स के नाम पर रखा जाए - क्रोनस के भाइयों और बहनों, जो कि शनि के ग्रीक समकक्ष हैं।
1907 में, स्पेनिश खगोलशास्त्री जोसेप कोमास आई सोलो ने टाइटन के अंगों को काला करते हुए देखा। यह प्रभाव, जहां किसी ग्रह या तारे का मध्य भाग किनारे (या अंग) से अधिक चमकीला दिखाई देता है,पहला संकेत था कि टाइटन का वातावरण था। 1944 में, जेरार्ड पी. कुइपर ने यह निर्धारित करने के लिए एक स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीक का उपयोग किया कि टाइटन का वातावरण मीथेन से बना है।
आकार। द्रव्यमान और कक्षा:
2576 ± 2 किमी के औसत त्रिज्या और 1.345 × 10 . के द्रव्यमान के साथ23किलो, टाइटन पृथ्वी के आकार का 0.404 (या 1.480 चंद्रमा) और 0.0225 गुना बड़े पैमाने पर (1.829 चंद्रमा) है। इसकी कक्षा में 0.0288 की मामूली विलक्षणता है, और इसका कक्षीय तल शनि के भूमध्य रेखा के सापेक्ष 0.348 डिग्री झुका हुआ है। शनि (अर्ध-प्रमुख अक्ष) से इसकी औसत दूरी 1,221,870 किमी है - पेरियाप्सिस (निकटतम) पर 1,186,680 किमी से लेकर अपॉप्सिस (सबसे दूर) पर 1,257,060 किमी तक।
टाइटन, चंद्रमा और पृथ्वी के व्यास की तुलना। श्रेय: NASA/JPL/अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान/ग्रेगरी एच. रेवेरा
टाइटन को शनि की एक परिक्रमा पूरी करने में 15 दिन 22 घंटे का समय लगता है। की तरह चांद और कई उपग्रह जो अन्य गैस दिग्गजों की परिक्रमा करते हैं, इसकी घूर्णन अवधि इसकी कक्षीय अवधि के समान होती है। इस प्रकार, टाइटन टाइडली-लॉक है और शनि के साथ एक समकालिक रोटेशन में है, जिसका अर्थ है कि एक चेहरा स्थायी रूप से ग्रह की ओर इशारा करता है।
संरचना और सतह विशेषताएं:
हालांकि डायोन और एन्सेलेडस की संरचना के समान, गुरुत्वाकर्षण संपीड़न के कारण टाइटन सघन है। व्यास और द्रव्यमान (और इसलिए घनत्व) के संदर्भ में टाइटन . के जोवियन चंद्रमाओं के समान है गेनीमेड तथा कैलिस्टो . 1.88 ग्राम/सेमी . के थोक घनत्व के आधार पर3माना जाता है कि टाइटन की संरचना में आधा पानी बर्फ और आधा चट्टानी सामग्री शामिल है।
इसके आंतरिक श्रृंगार को कई परतों में विभेदित किया जाता है, जिसमें 3,400 किलोमीटर (2,100 मील) चट्टानी केंद्र होता है, जो क्रिस्टलीकृत बर्फ के विभिन्न रूपों से बनी परतों से घिरा होता है। द्वारा उपलब्ध कराए गए साक्ष्यों के आधार पर कैसिनी-हुय्गेंस 2005 में मिशन, यह माना जाता है कि टाइटन के पास एक उपसतह महासागर भी हो सकता है जो क्रस्ट और उच्च दबाव वाली बर्फ की कई गहरी परतों के बीच मौजूद है।
माना जाता है कि यह उपसतह महासागर पानी और अमोनिया से बना है, जो पानी को 176 K (-97 °C) से कम तापमान पर भी तरल अवस्था में रहने देता है। चंद्रमा की सतह की विशेषताओं (जो अक्टूबर 2005 और मई 2007 के बीच हुई) के एक व्यवस्थित बदलाव के साक्ष्य से पता चलता है कि क्रस्ट इंटीरियर से अलग हो गया है - संभवतः बीच में एक तरल परत द्वारा - साथ ही साथ गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र टाइटन के रूप में भिन्न होता है। शनि की परिक्रमा करता है।
पूरी तरह से विभेदित घने-महासागर मॉडल के अनुसार टाइटन की आंतरिक संरचना का आरेख। क्रेडिट: विकिपीडिया कॉमन्स/केल्विनसोंग
प्रारंभिक सौर मंडल के दौरान बनने के बावजूद टाइटन की सतह अपेक्षाकृत युवा है - 100 मिलियन से 1 बिलियन वर्ष पुरानी है। इसके अलावा, यह अपेक्षाकृत चिकना प्रतीत होता है, प्रभाव क्रेटर भर गए हैं। ऊंचाई भिन्नता भी कम है, 150 मीटर से थोड़ा अधिक है, लेकिन कभी-कभी पहाड़ 500 मीटर और 1 किमी ऊंचाई के बीच पहुंचता है।
यह भूगर्भीय प्रक्रियाओं के कारण माना जाता है जिन्होंने समय के साथ टाइटन की सतह को नया आकार दिया है। उदाहरण के लिए, दक्षिणी गोलार्द्ध में 150 किमी (93 मील) लंबी, 30 किमी (19 मील) चौड़ी और 1.5 किमी (0.93 मील) लंबी दूरी तय की गई है, जो बर्फीले पदार्थ से बनी है और मीथेन बर्फ से ढकी है। टेक्टोनिक प्लेटों की गति, शायद पास के प्रभाव बेसिन से प्रभावित होकर, एक अंतर खोल सकती थी जिसके माध्यम से पहाड़ की सामग्री ऊपर उठती थी।
फिर वहाँ है सोत्रा पटेरा , पहाड़ों की एक श्रृंखला जिसकी ऊंचाई 1000 से 1500 मीटर (0.62 और 0.93 मील) है, कुछ चोटियों के ऊपर क्रेटर हैं, और जो जमी हुई लावा प्रतीत होती है, उसके आधार पर बहती है। यदि टाइटन पर ज्वालामुखी वास्तव में मौजूद है, तो परिकल्पना यह है कि यह मेंटल के भीतर रेडियोधर्मी तत्वों के क्षय से निकलने वाली ऊर्जा से प्रेरित है, शनि के प्रभाव के कारण ज्वारीय फ्लेक्सिंग, या संभवतः टाइटन की उपसतह बर्फ परतों की बातचीत।
एक वैकल्पिक सिद्धांत यह है कि टाइटन एक भूगर्भीय रूप से मृत दुनिया है और सतह का आकार प्रभाव खानपान, बहने वाले तरल और हवा से चलने वाले क्षरण, बड़े पैमाने पर बर्बादी और अन्य बाहरी रूप से प्रेरित प्रक्रियाओं के संयोजन से होता है। इस परिकल्पना के अनुसार, मीथेन ज्वालामुखियों द्वारा उत्सर्जित नहीं होती है, बल्कि टाइटन के ठंडे और कठोर आंतरिक भाग से धीरे-धीरे फैलती है।
कैसिनी इमेजिंग साइंस सबसिस्टम पर आधारित टाइटन के अपडेटेड मैप्स। श्रेय: NASA/JPL/अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान
टाइटन की सतह पर खोजे गए कुछ इम्पैक्ट क्रेटर में 440 किमी (270 मील) चौड़ा टू-रिंग इम्पैक्ट बेसिन शामिल है, जिसका नाम है मेनर्वा , जो इसके चमकीले-अंधेरे संकेंद्रित पैटर्न से पहचाने जाने योग्य है। एक छोटा, 60 किमी (37 मील) चौड़ा, सपाट फर्श वाला गड्ढा जिसका नाम है सिनलाप और एक 30 किमी (19 मील) गड्ढा जिसका नाम केंद्रीय शिखर और अंधेरे तल है Ksa भी देखे गए हैं।
रडार और कक्षीय इमेजिंग ने सतह पर कई 'क्रेटरीफॉर्म' का भी खुलासा किया है, गोलाकार विशेषताएं जो प्रभाव से संबंधित हो सकती हैं। इनमें 90 किमी (56 मील) चौड़ी चमकदार, खुरदरी सामग्री का वलय शामिल है जिसे के रूप में जाना जाता है रूपवान , जिसे अंधेरे, हवा के झोंकों से भरा एक प्रभाव गड्ढा माना जाता है। कई अन्य समान विशेषताएं अंधेरे में देखी गई हैं शांग्री - ला और आरू क्षेत्र।
क्रायोवोल्केनिज्म की उपस्थिति को इस तथ्य के आधार पर भी प्रमाणित किया गया है कि वायुमंडलीय मीथेन के लिए टाइटन की सतह (नीचे देखें) पर स्पष्ट रूप से पर्याप्त तरल मीथेन नहीं है। हालांकि, आज तक, क्रायोवोल्केनिज्म के एकमात्र संकेत सतह पर विशेष रूप से उज्ज्वल और अंधेरे विशेषताएं हैं और 200 मीटर (660 फीट) संरचनाएं लावा प्रवाह से मिलती-जुलती हैं जिन्हें इस क्षेत्र में देखा गया था। होतेई आर्कस .
टाइटन की सतह भी लकीर की विशेषताओं (उर्फ। ' बालू के टीले '), जिनमें से कुछ सैकड़ों किलोमीटर लंबे और कई मीटर ऊंचे हैं। ये शक्तिशाली, बारी-बारी से चलने वाली हवाओं के कारण प्रतीत होते हैं जो सूर्य और टाइटन के घने वातावरण की परस्पर क्रिया के कारण होती हैं। टाइटन की सतह भी उज्ज्वल और अंधेरे इलाके के व्यापक क्षेत्रों द्वारा चिह्नित है।
टाइटन पर टीलों की पंक्तियों की रडार छवि। श्रेय: NASA/JPL-कैल्टेक
इसमे शामिल है ज़ानाडू , एक बड़ा, परावर्तक भूमध्यरेखीय क्षेत्र जिसे सबसे पहले द्वारा पहचाना गया था हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी 1994 में और बाद में द्वाराकैसिनीअंतरिक्ष यान। यह क्षेत्र (जो ऑस्ट्रेलिया के समान आकार का है) बहुत विविध है, जो पहाड़ियों, घाटियों, खाई से भरा हुआ है और स्थानों में अंधेरे रेखाओं से घिरा हुआ है - लकीरें या दरारें जैसी पापी स्थलाकृतिक विशेषताएं।
ये विवर्तनिक गतिविधि का संकेत हो सकते हैं, जिसका अर्थ होगा कि ज़ानाडु भूगर्भीय रूप से युवा है। वैकल्पिक रूप से, रेखाएं तरल-निर्मित चैनल हो सकती हैं, जो पुराने इलाके का सुझाव देती हैं जिन्हें स्ट्रीम सिस्टम द्वारा काट दिया गया है। टाइटन पर कहीं और समान आकार के अंधेरे क्षेत्र हैं, जो पानी के बर्फ और कार्बनिक यौगिकों के पैच के रूप में सामने आए हैं जो यूवी विकिरण के संपर्क में आने के कारण काले पड़ गए हैं।
मीथेन झीलें:
टाइटन अपने प्रसिद्ध 'हाइड्रोकार्बन समुद्र', तरल मीथेन की झीलों और अन्य हाइड्रोकार्बन यौगिकों का भी घर है। इनमें से कई को ध्रुवीय क्षेत्रों के पास देखा गया है, जैसे कि झील ओंटारियो . दक्षिणी ध्रुव के पास इस पुष्टि की गई मीथेन झील का सतह क्षेत्र 15,000 किमी² है (इसे इसके नाम, ओंटारियो झील से 20% छोटा बनाता है) और अधिकतम गहराई 7 मीटर (23 फीट) है।
लेकिन द्रव का सबसे बड़ा पिंड है क्रैकेन मारे , उत्तरी ध्रुव के पास एक मीथेन झील। लगभग 400,000 वर्ग किमी के सतह क्षेत्र के साथ, यह कैस्पियन सागर से बड़ा है और 160 मीटर गहरा होने का अनुमान है। 1.5 सेंटीमीटर ऊँची और 0.7 मीटर प्रति सेकंड की गति से चलने वाली उथली केशिका तरंगों (उर्फ। तरंग तरंगें) का भी पता लगाया गया है।
टाइटन के ध्रुवीय समुद्र (बाएं) और क्रैकेन घोड़ी (दाएं) की एक रडार छवि दिखाते हुए निकट अवरक्त प्रकाश में ली गई छवियों का मोज़ेक, दोनों कैसिनी अंतरिक्ष यान द्वारा लिए गए हैं। श्रेय: NASA/JPL
फिर वहाँ है लीजिया मारे , टाइटन पर तरल का दूसरा सबसे बड़ा ज्ञात पिंड, जो क्रैकेन मारे से जुड़ा है और उत्तरी ध्रुव के पास भी स्थित है। लगभग 126,000 वर्ग किमी के सतह क्षेत्र और 2000 किमी (1240 मील) से अधिक लंबी एक तटरेखा के साथ, यह सुपीरियर झील से बड़ा है। क्रैकेन मारे की तरह, इसका नाम ग्रीक पौराणिक कथाओं से लिया गया है; इस मामले में, सायरन में से एक के बाद।
यहीं पर नासा ने पहली बार 260 किमी² (100 वर्ग मील) मापने वाली एक चमकीली वस्तु देखी, जिसे उन्होंने नाम दिया 'मैजिक आइलैंड' . इस वस्तु को पहली बार जुलाई 2013 में देखा गया था, फिर बाद में गायब हो गया, केवल अगस्त 2014 में फिर से (थोड़ा बदला हुआ) दिखाई देने के लिए। ऐसा माना जाता है कि इसे टाइटन के बदलते मौसमों और सुझावों के रूप में माना जाता है कि यह सतह की तरंगों और बढ़ते बुलबुले से लेकर सतह के नीचे निलंबित तैरते ठोस पदार्थों तक हो सकता है।
हालाँकि अधिकांश झीलें ध्रुवों के पास केंद्रित हैं (जहाँ सूर्य के प्रकाश का निम्न स्तर वाष्पीकरण को रोकता है), भूमध्यरेखीय रेगिस्तानी क्षेत्रों में भी कई हाइड्रोकार्बन झीलों की खोज की गई है। इसमें शांगरी-ला क्षेत्र में ह्यूजेन्स लैंडिंग साइट के पास एक शामिल है, जो यूटा के ग्रेट साल्ट लेक के आकार का लगभग आधा है। पृथ्वी पर मरुस्थलीय मरुस्थलों की तरह, यह अनुमान लगाया जाता है कि इन भूमध्यरेखीय झीलों को भूमिगत जलभृतों द्वारा पोषित किया जाता है।
कुल मिलाकर,कैसिनीरडार टिप्पणियों से पता चला है कि झीलें सतह के केवल कुछ प्रतिशत हिस्से को कवर करती हैं, जिससे टाइटन पृथ्वी की तुलना में अधिक शुष्क हो जाता है। हालांकि, जांच ने मजबूत संकेत भी दिए कि सतह से 100 किमी नीचे काफी तरल पानी मौजूद है। आंकड़ों के आगे के विश्लेषण से पता चलता है कि यह महासागर मृत सागर जितना खारा हो सकता है।
पिछले फ्लाईबीज़ के दौरान, 'मैजिक आइलैंड' लीजिया मारे के समुद्र तट (बाएं) के पास दिखाई नहीं दे रहा था। फिर, कैसिनी के 20 जुलाई, 2013 के दौरान, फ्लाईबाई फीचर दिखाई दिया (दाएं)। श्रेय: NASA/JPL-कैल्टेक/एएसआई/कॉर्नेल
अन्य अध्ययनों से पता चलता है कि टाइटन पर मीथेन वर्षा (नीचे देखें) ईथेन और प्रोपेन का उत्पादन करने के लिए भूमिगत बर्फीले पदार्थों के साथ बातचीत कर सकती है जो अंततः नदियों और झीलों में खिला सकती है।
वातावरण:
टाइटन सौरमंडल का एकमात्र ऐसा चंद्रमा है जिसके पास एक महत्वपूर्ण वातावरण है, और पृथ्वी के अलावा एकमात्र ऐसा पिंड है जिसका वायुमंडल नाइट्रोजन से भरपूर है। हाल के अवलोकनों से पता चला है कि टाइटन का वातावरण से अधिक सघन है पृथ्वी का , लगभग 1.469 KPa के सतही दबाव के साथ - पृथ्वी के 1.45 गुना। यह कुल मिलाकर पृथ्वी के वायुमंडल से लगभग 1.19 गुना बड़ा है, या प्रति-सतह-क्षेत्र के आधार पर लगभग 7.3 गुना अधिक विशाल है।
वातावरण अपारदर्शी धुंध परतों और अन्य स्रोतों से बना है जो सूर्य से सबसे अधिक दिखाई देने वाले प्रकाश को अवरुद्ध करते हैं और इसकी सतह की विशेषताओं को अस्पष्ट करते हैं। शुक्र ) टाइटन के कम गुरुत्वाकर्षण का अर्थ यह भी है कि इसका वातावरण पृथ्वी की तुलना में कहीं अधिक विस्तृत है। समताप मंडल में, वायुमंडलीय संरचना 98.4% नाइट्रोजन है, शेष 1.6% ज्यादातर मीथेन (1.4%) और हाइड्रोजन (0.1–0.2%) से बना है।
इथेन, डायसेटिलीन, मिथाइलएसिटिलीन, एसिटिलीन और प्रोपेन जैसे अन्य हाइड्रोकार्बन की मात्रा का पता लगाया जाता है; साथ ही अन्य गैसें जैसे सायनोएसेटिलीन, हाइड्रोजन साइनाइड, कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बन मोनोऑक्साइड, सायनोजेन, आर्गन और हीलियम। माना जाता है कि हाइड्रोकार्बन टाइटन के ऊपरी वायुमंडल में सूर्य के पराबैंगनी प्रकाश द्वारा मीथेन के टूटने के परिणामस्वरूप होने वाली प्रतिक्रियाओं में बनते हैं, जिससे एक गाढ़ा नारंगी स्मॉग पैदा होता है।
सूर्य से ऊर्जा को टाइटन के वायुमंडल में मीथेन के सभी अंशों को 50 मिलियन वर्षों के भीतर अधिक जटिल हाइड्रोकार्बन में परिवर्तित कर देना चाहिए था - सौर मंडल की आयु की तुलना में कम समय। इससे पता चलता है कि टाइटन पर या उसके भीतर ही एक जलाशय द्वारा मीथेन की भरपाई की जानी चाहिए। इसके वातावरण में मीथेन की अंतिम उत्पत्ति इसका आंतरिक भाग हो सकती है, जो विस्फोटों के माध्यम से जारी की जाती है क्रायोज्वालामुखी .
टाइटन के वातावरण की झूठी रंगीन छवि। श्रेय: NASA/JPL/अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान/ESA
टाइटन की सतह का तापमान लगभग 94 K (-179.2 °C) है, जो इस तथ्य के कारण है कि टाइटन को पृथ्वी की तुलना में लगभग 1% अधिक सूर्य का प्रकाश प्राप्त होता है। इस तापमान पर, पानी की बर्फ में वाष्प का दबाव बेहद कम होता है, इसलिए मौजूद थोड़ा जल वाष्प समताप मंडल तक सीमित दिखाई देता है। चंद्रमा अधिक ठंडा होगा, क्या यह इस तथ्य के लिए नहीं था कि वायुमंडलीय मीथेन टाइटन की सतह पर ग्रीनहाउस प्रभाव पैदा करता है।
इसके विपरीत, टाइटन के वायुमंडल में धुंध, सूर्य के प्रकाश को अंतरिक्ष में वापस परावर्तित करके, ग्रीनहाउस प्रभाव के एक हिस्से को रद्द करके और इसकी सतह को इसके ऊपरी वायुमंडल की तुलना में काफी ठंडा बनाकर एक एंटी-ग्रीनहाउस प्रभाव में योगदान करती है। इसके अलावा, टाइटन का वातावरण समय-समय पर इसकी सतह पर तरल मीथेन और अन्य कार्बनिक यौगिकों की बारिश करता है।
टाइटन के वातावरण का अनुकरण करने वाले अध्ययनों के आधार पर, नासा के वैज्ञानिकों ने अनुमान लगाया है कि जटिल कार्बनिक अणु टाइटन पर उत्पन्न हो सकता है (नीचे देखें)। इसके अलावा, प्रोपेन - उर्फ। प्रोपलीन, हाइड्रोकार्बन का एक वर्ग - टाइटन के वायुमंडल में भी पाया गया है। यह पहली बार है जब प्रोपेन पृथ्वी के अलावा किसी अन्य चंद्रमा या ग्रह पर पाया गया है, और माना जाता है कि यह मीथेन के यूवी फोटोलिसिस द्वारा बनाए गए पुनर्संयोजित रेडिकल्स से बना है।
आदत:
टाइटन को जटिल कार्बनिक रसायन से समृद्ध एक प्रीबायोटिक वातावरण माना जाता है जिसमें एक संभावित उपसतह तरल महासागर एक जैविक वातावरण के रूप में कार्य करता है। टाइटन के वायुमंडल के चल रहे शोध ने कई वैज्ञानिकों को यह सिद्ध करने के लिए प्रेरित किया है कि जल वाष्प की कमी के महत्वपूर्ण अपवाद के साथ, एक आदिम पृथ्वी पर मौजूद स्थितियां समान हैं।
कई प्रयोगों से पता चला है कि टाइटन के समान वातावरण, के अतिरिक्त के साथ पराबैंगनी विकिरण , जटिल अणुओं और बहुलक पदार्थों को जन्म दे सकता है जैसे tholins . इसके अलावा, द्वारा किए गए स्वतंत्र शोध एरिज़ोना विश्वविद्यालय ने बताया कि जब टाइटन के वायुमंडल में पाई जाने वाली गैसों के संयोजन पर ऊर्जा लागू की गई, तो कई कार्बनिक यौगिकों का उत्पादन हुआ। इनमें पांच न्यूक्लियोटाइड आधार शामिल हैं - डीएनए और आरएनए के निर्माण खंड - साथ ही साथ अमीनो एसिड, जो प्रोटीन के निर्माण खंड हैं।
कई प्रयोगशाला सिमुलेशन आयोजित किए गए हैं जिससे यह सुझाव दिया गया है कि टाइटन पर एक रासायनिक विकास प्रक्रिया शुरू करने के लिए पर्याप्त कार्बनिक पदार्थ मौजूद हैं जो कि पृथ्वी पर जीवन शुरू करने के लिए माना जाता है। जबकि यह सिद्धांत पानी की उपस्थिति को मानता है जो लंबे समय तक तरल अवस्था में रहेगा, जिसे देखा गया है, जैविक जीवन सैद्धांतिक रूप से टाइटन के काल्पनिक उपसतह महासागर में जीवित रह सकता है।
यूरोपा और अन्य चंद्रमाओं की तरह, यह जीवन संभवतः का रूप ले लेगा चरमपंथी - जीव जो अत्यधिक वातावरण में पनपते हैं। किसी भी उपसतह समुद्री जीवन को बनाए रखने के लिए आंतरिक और ऊपरी परतों के बीच गर्मी हस्तांतरण महत्वपूर्ण होगा, सबसे अधिक संभावना है जल उष्मा महासागर-कोर सीमा पर स्थित है। वायुमंडलीय मीथेन और नाइट्रोजन जैविक मूल के हो सकते हैं, इसकी भी जांच की गई है।
यह भी सुझाव दिया गया है कि टाइटन की तरल मीथेन की झीलों में जीवन मौजूद हो सकता है, जैसे पृथ्वी पर जीव पानी में रहते हैं। ऐसे जीव ऑक्सीजन गैस (O²) के स्थान पर डाइहाइड्रोजन (H²) को अंदर लेते हैं, इसे ग्लूकोज के बजाय एसिटिलीन के साथ चयापचय करते हैं, और फिर कार्बन डाइऑक्साइड के बजाय मीथेन को बाहर निकालते हैं। यद्यपि पृथ्वी पर सभी जीवित चीजें तरल पानी का उपयोग विलायक के रूप में करती हैं, यह अनुमान लगाया जाता है कि टाइटन पर जीवन वास्तव में तरल हाइड्रोकार्बन में रह सकता है।
इस परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए कई प्रयोग और मॉडल बनाए गए हैं। उदाहरण के लिए, वायुमंडलीय मॉडल ने दिखाया है कि आणविक हाइड्रोजन ऊपरी वायुमंडल में अधिक मात्रा में है और सतह के पास गायब हो जाता है - जो कि मिथेनोजेनिक जीवन-रूपों की संभावना के अनुरूप है। एक अन्य अध्ययन से पता चला है कि वहाँ हैं एसिटिलीन के निम्न स्तर टाइटन की सतह पर, जो हाइड्रोकार्बन का उपभोग करने वाले जीवों की परिकल्पना के अनुरूप भी है।
2015 में, रासायनिक इंजीनियरों की एक टीम कॉर्नेल विश्वविद्यालय एक काल्पनिक कोशिका झिल्ली का निर्माण करने के लिए चला गया जो तरल मीथेन में टाइटन के समान परिस्थितियों में काम करने में सक्षम था। कार्बन, हाइड्रोजन और नाइट्रोजन वाले छोटे अणुओं से बनी इस कोशिका के बारे में कहा गया था कि इसमें पृथ्वी पर कोशिका झिल्ली के समान स्थिरता और लचीलापन है। इस काल्पनिक कोशिका झिल्ली को 'एज़ोटोसोम' ('एज़ोट' का संयोजन, नाइट्रोजन के लिए फ्रेंच और 'लिपोसोम') कहा जाता था।
तथापि, नासा रिकॉर्ड पर चला गया है यह कहते हुए कि ये सिद्धांत पूरी तरह से काल्पनिक हैं। इसके अलावा, इस बात पर जोर दिया गया है कि हाइड्रोजन और एसिटिलीन का स्तर सतह के करीब कम होने के अन्य सिद्धांत अधिक प्रशंसनीय हैं। इनमें अभी तक अज्ञात भौतिक या रासायनिक प्रक्रियाएं शामिल हैं - जैसे कि सतह उत्प्रेरक जो हाइड्रोकार्बन या हाइड्रोजन को स्वीकार करता है - या भौतिक प्रवाह के वर्तमान मॉडल में दोषों का अस्तित्व।
साथ ही, टाइटन पर जीवन पृथ्वी पर जीवन की तुलना में जबरदस्त बाधाओं का सामना करेगा - इस प्रकार पृथ्वी के किसी भी सादृश्य को समस्याग्रस्त बना देगा। एक के लिए, टाइटन सूर्य से बहुत दूर है, और इसके वातावरण में कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) की कमी है, जिसके परिणामस्वरूप यह जैविक प्रक्रियाओं को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त गर्मी या ऊर्जा नहीं रखता है। साथ ही, पानी केवल ठोस रूप में टाइटन की सतह पर मौजूद है।
इसलिए जबकि जैविक रसायन से जुड़ी प्रीबायोटिक स्थितियां टाइटन पर मौजूद हैं, जीवन स्वयं नहीं हो सकता है। हालांकि, इन स्थितियों का अस्तित्व वैज्ञानिकों के बीच आकर्षण का विषय बना हुआ है। और चूंकि इसका वातावरण सुदूर अतीत में पृथ्वी के समान माना जाता है, इसलिए टाइटन पर शोध करने से स्थलीय जीवमंडल के प्रारंभिक इतिहास की हमारी समझ को आगे बढ़ाने में मदद मिल सकती है।
अन्वेषण:
उपकरण की मदद के बिना टाइटन को नहीं देखा जा सकता है, और शनि के शानदार ग्लोब और रिंग सिस्टम के हस्तक्षेप के कारण शौकिया खगोलविदों के लिए अक्सर मुश्किल होता है। और उच्च शक्ति वाले दूरबीनों के विकास के बाद भी, टाइटन के घने, धुंधले, वातावरण ने सतह के अवलोकन को बहुत कठिन बना दिया। इसलिए, अंतरिक्ष युग से पहले टाइटन और इसकी सतह की विशेषताओं दोनों के अवलोकन सीमित थे।
सैटर्नियन प्रणाली का दौरा करने वाली पहली जांच थी पायनियर 11 1979 में, जिसने टाइटन और सैटर्न की एक साथ तस्वीरें लीं और यह खुलासा किया कि टाइटन शायद जीवन का समर्थन करने के लिए बहुत ठंडा था। टाइटन की 1980 और 1981 में दोनों कंपनियों द्वारा जांच की गई थी यात्रा 1 तथा 2 अंतरिक्ष जांच, क्रमशः। जबकियात्रा 2यूरेनस और नेपच्यून के रास्ते में टाइटन के स्नैपशॉट लेने में कामयाब रहे, केवलयात्रा 1एक फ्लाईबाई आयोजित करने और तस्वीरें और रीडिंग लेने में कामयाब रहे।
इसमें टाइटन के घनत्व, संरचना और वातावरण के तापमान पर रीडिंग शामिल हैं, और टाइटन के द्रव्यमान का सटीक माप प्राप्त करते हैं। वायुमंडलीय धुंध ने सतह की प्रत्यक्ष इमेजिंग को रोका; हालांकि 2004 में, छवियों के गहन डिजिटल प्रसंस्करण के माध्यम से लिया गयायात्रा 1ऑरेंज फिल्टर ने प्रकाश और अंधेरे विशेषताओं के संकेत प्रकट किए जिन्हें अब ज़ानाडु और शांगरी-ला के नाम से जाना जाता है।
वायेजर 2 टाइटन की 23 अगस्त, 1981 को ली गई तस्वीर, जो इस शनि के चंद्रमा पर क्लाउड सिस्टम में कुछ विवरण दिखाती है। श्रेय: NASA/JPL
फिर भी, टाइटन के आस-पास के अधिकांश रहस्य तब तक दूर नहीं होंगे जब तक किकैसिनी-हुय्गेंसमिशन - नासा और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) के बीच एक संयुक्त परियोजना का नाम उन खगोलविदों के सम्मान में रखा गया जिन्होंने शनि के चंद्रमाओं को शामिल करके सबसे बड़ी खोज की। अंतरिक्ष यान 1 जुलाई 2004 को शनि पर पहुंचा और राडार द्वारा टाइटन की सतह का मानचित्रण करने की प्रक्रिया शुरू की।
NSकैसिनी26 अक्टूबर, 2004 को टाइटन द्वारा प्रोब ने उड़ान भरी, और टाइटन की सतह की अब तक की उच्चतम-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां लीं, प्रकाश और अंधेरे के समझदार पैच जो अन्यथा मानव आंखों के लिए अदृश्य थे। टाइटन के कई करीबी फ्लाईबाईज़ के दौरान,कैसिनीकई झीलों और समुद्रों के रूप में उत्तरी ध्रुवीय क्षेत्र में सतह पर तरल के प्रचुर स्रोतों का पता लगाने में कामयाब रहे।
NS हुय्गेंस 14 जनवरी, 2005 को टाइटन पर जांच उतरी, जिससे टाइटन पृथ्वी से सबसे दूर का पिंड बन गया, जिसकी सतह पर एक अंतरिक्ष जांच भूमि है। इसकी जांच के दौरान, यह पता चलेगा कि सतह की कई विशेषताएं अतीत में किसी बिंदु पर तरल पदार्थों द्वारा बनाई गई प्रतीत होती हैं।
उज्ज्वल क्षेत्र के सबसे पूर्वी सिरे से उतरने के बाद जिसे अब कहा जाता है आदिरी , जांच ने अंधेरे 'नदियों' के साथ पीली पहाड़ियों की तस्वीर खींची, जो एक अंधेरे मैदान की ओर भाग रही थी। वर्तमान सिद्धांत यह है कि ये पहाड़ियाँ (उर्फ 'हाइलैंड्स') मुख्य रूप से पानी की बर्फ से बनी हैं, और यह कि गहरे कार्बनिक यौगिक - ऊपरी वातावरण में निर्मित - मीथेन वर्षा के साथ टाइटन के वातावरण से नीचे आ सकते हैं और समय के साथ मैदानी इलाकों में जमा हो सकते हैं। .
ह्यूजेन्स के टाइटन पर उतरने का कलाकार चित्रण। क्रेडिट: ईएसए
हाइजेंस ने छोटी चट्टानों और कंकड़ (पानी की बर्फ से बनी) से ढके एक गहरे मैदान की तस्वीरें भी प्राप्त कीं, जिसमें कटाव और/या नदी की गतिविधि का प्रमाण दिखाया गया था। पानी और हाइड्रोकार्बन बर्फ के मिश्रण से युक्त सतह मूल रूप से अपेक्षा से अधिक गहरा है। छवियों में दिखाई देने वाली 'मिट्टी' की व्याख्या ऊपर हाइड्रोकार्बन धुंध से होने वाली वर्षा के रूप में की जाती है।
हाल के वर्षों में टाइटन को रोबोटिक अंतरिक्ष जांच वापस करने के कई प्रस्ताव किए गए हैं। इनमें शामिल हैं: टाइटन सैटर्न सिस्टम मिशन (टीएसएसएम) - शनि के चंद्रमाओं की खोज के लिए एक संयुक्त नासा / ईएसए प्रस्ताव - जो टाइटन के वायुमंडल में तैरते हुए एक गर्म हवा के गुब्बारे की कल्पना करता है और छह महीने की अवधि के लिए अनुसंधान करता है।
2009 में, यह घोषणा की गई थी कि TSSM एक प्रतिस्पर्धी अवधारणा से हार गया जिसे यूरोपा जुपिटर सिस्टम मिशन (ईजेएसएम) - एक संयुक्त नासा / ईएसए मिशन जिसमें यूरोपा और गेनीमेड को उनकी संभावित आवास क्षमता का अध्ययन करने के लिए दो जांच भेजना शामिल होगा।
एक प्रस्ताव भी था जिसे . के रूप में जाना जाता था टाइटन घोड़ी एक्सप्लोरर (TiME), लॉकहीड मार्टिन के संयोजन में NASA द्वारा विचाराधीन एक अवधारणा। इस मिशन में एक कम लागत वाला लैंडर शामिल होगा जो टाइटन के उत्तरी गोलार्ध में एक झील में गिरेगा और 3 से 6 महीने तक झील की सतह पर तैरता रहेगा। हालांकि, नासा ने 2012 में घोषणा की कि वह कम लागत का समर्थन करता है अंतर्दृष्टि इसके बजाय मार्स लैंडर, जिसे 2016 में मंगल पर भेजा जाना निर्धारित है।
टाइटन के लिए एक और मिशन 2012 की शुरुआत में इडाहो विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक जेसन बार्न्स द्वारा प्रस्तावित किया गया था। के रूप में जाना इन-सीटू और एयरबोर्न टाइटन टोही के लिए हवाई वाहन (AVIATR), यह मानव रहित विमान (या ड्रोन) टाइटन के वायुमंडल से उड़ान भरेगा और सतह की उच्च-परिभाषा चित्र लेगा। नासा ने उस समय अनुरोधित $ 715 मिलियन को मंजूरी नहीं दी थी और परियोजना का भविष्य अनिश्चित है।
एक अन्य झील लैंडर परियोजना जिसे के रूप में जाना जाता है टाइटन लेक इन-सीटू सैंपलिंग प्रोपेल्ड एक्सप्लोरर (TALISE) को 2012 के अंत में स्पेनिश-आधारित निजी इंजीनियरिंग फर्म SENER और मैड्रिड में Centro de Astrobiología द्वारा प्रस्तावित किया गया था। इस और TiME जांच के बीच मुख्य अंतर यह है कि TALISE अवधारणा में अपनी स्वयं की प्रणोदन प्रणाली शामिल है, और इसलिए यह केवल झील पर बहने तक सीमित नहीं होगी जब यह नीचे गिर जाएगी।
नासा की 2010 की डिस्कवरी घोषणा के जवाब में, इस अवधारणा को के रूप में जाना जाता है एन्सेलेडस और टाइटन की यात्रा (जेट) प्रस्तावित किया गया था। कैल्टेक और जेपीएल द्वारा विकसित, इस मिशन में एक कम लागत वाला एस्ट्रोबायोलॉजी ऑर्बिटर शामिल होगा जिसे एन्सेलाडस और टाइटन की रहने की क्षमता का आकलन करने के लिए सैटर्नियन सिस्टम में भेजा जाएगा।
2015 में नासा के अभिनव उन्नत अवधारणाएं (एनआईएसी) से सम्मानित किया गया चरण II अनुदान आगे की जांच और अवधारणा को विकसित करने के लिए प्रस्तावित रोबोटिक पनडुब्बी के लिए। यह पनडुब्बी खोजकर्ता, अगर इसे टाइटन में तैनात किया जाता है, तो यह क्रैकेन मारे की गहराई का पता लगाएगी ताकि इसके श्रृंगार और जीवन को सहारा देने की क्षमता की जांच की जा सके।
औपनिवेशीकरण:
सौर मंडल में अन्य गैस दिग्गजों की तुलना में शनि प्रणाली का उपनिवेशीकरण कई फायदे प्रस्तुत करता है। के अनुसार डॉ रॉबर्ट जुबरीन - एक अमेरिकी एयरोस्पेस इंजीनियर, लेखक, और मंगल ग्रह की खोज के लिए एक वकील - इनमें पृथ्वी से इसकी सापेक्ष निकटता, इसकी कम विकिरण, और चंद्रमा की उत्कृष्ट प्रणाली शामिल है। जुबरीन ने यह भी कहा है कि जब सिस्टम के संसाधनों को विकसित करने के लिए आधार बनाने की बात आती है तो टाइटन इन चंद्रमाओं में सबसे महत्वपूर्ण है।
नासा और ईएसए द्वारा डिजाइन किए गए संभावित टाइटन 'फ्लोटर' की कलाकार की अवधारणा। क्रेडिट: bisbos.com
शुरुआत के लिए, टाइटन के पास जीवन का समर्थन करने के लिए आवश्यक सभी तत्वों की प्रचुरता है, जैसे वायुमंडलीय नाइट्रोजन और मीथेन, तरल मीथेन, और तरल पानी और अमोनिया। सांस लेने योग्य ऑक्सीजन उत्पन्न करने के लिए पानी का उपयोग आसानी से किया जा सकता है, और नाइट्रोजन एक दबावयुक्त, सांस लेने योग्य वातावरण बनाने के लिए बफर गैस के रूप में आदर्श है। इसके अलावा, नाइट्रोजन, मीथेन और अमोनिया सभी का उपयोग बढ़ते भोजन के लिए उर्वरक बनाने के लिए किया जा सकता है।
इसके अतिरिक्त, टाइटन पर पृथ्वी का डेढ़ गुना वायुमंडलीय दबाव है, जिसका अर्थ है कि लैंडिंग क्राफ्ट और आवासों का आंतरिक वायु दाब बाहरी दबाव के बराबर या उसके करीब सेट किया जा सकता है। यह कम या शून्य दबाव वाले वातावरण जैसे कि on . की तुलना में लैंडिंग क्राफ्ट और आवासों के लिए संरचनात्मक इंजीनियरिंग की कठिनाई और जटिलता को काफी कम कर देगा चांद , जुलूस , या क्षुद्रग्रह बेल्ट .
अन्य ग्रहों या बृहस्पति के चंद्रमाओं के विपरीत, घना वातावरण भी विकिरण को एक गैर-मुद्दा बनाता है। और जबकि टाइटन के वातावरण में ज्वलनशील यौगिक होते हैं, ये केवल एक खतरा पेश करते हैं यदि उन्हें पर्याप्त पर्याप्त ऑक्सीजन के साथ मिलाया जाता है - अन्यथा, दहन प्राप्त या निरंतर नहीं किया जा सकता है। अंत में, सतह के गुरुत्वाकर्षण के लिए वायुमंडलीय घनत्व का बहुत उच्च अनुपात भी लिफ्ट को बनाए रखने के लिए विमान के लिए आवश्यक पंखों को बहुत कम कर देता है।
इसके अलावा, टाइटन मानव उपनिवेशीकरण के लिए कई चुनौतियाँ प्रस्तुत करता है। शुरुआत के लिए, चंद्रमा की सतह का गुरुत्वाकर्षण 0.138 ग्राम है, जो चंद्रमा की तुलना में थोड़ा कम है। इसके दीर्घकालिक प्रभावों का प्रबंधन एक चुनौती प्रस्तुत करता है, और वे प्रभाव क्या होंगे (विशेषकर टाइटन पर पैदा हुए बच्चों के लिए) वर्तमान में ज्ञात नहीं हैं। हालांकि, उनमें हड्डियों के घनत्व में कमी, मांसपेशियों में गिरावट और कमजोर प्रतिरक्षा प्रणाली शामिल होने की संभावना है।
टाइटन पर लीजिया मारे के ऊपर उड़ान भरने वाले भविष्य के उपनिवेशवादियों की कलाकार की छाप। श्रेय: एरिक वर्नक्विस्ट/erikwernquist.com
94 K (-179 °C, या -290.2 °F) के औसत तापमान के साथ, टाइटन पर तापमान भी पृथ्वी की तुलना में काफी कम है। बढ़े हुए वायुमंडलीय दबाव के साथ, तापमान समय के साथ और एक स्थानीय से दूसरे में बहुत कम बदलता है। एक निर्वात के विपरीत, उच्च वायुमंडलीय घनत्व थर्मोइंसुलेशन को एक महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग समस्या बनाता है। फिर भी, उपनिवेशीकरण के अन्य मामलों की तुलना में, टाइटन पर मानव उपस्थिति बनाने से जुड़ी समस्याएं अपेक्षाकृत अधिक हैं।
टाइटन एक ऐसा चंद्रमा है जो शाब्दिक और रूपक दोनों तरह से रहस्य में डूबा हुआ है। कुछ समय पहले तक, हम यह नहीं समझ पा रहे थे कि इसमें कौन से रहस्य हैं क्योंकि इसका वातावरण नीचे देखने के लिए बहुत मोटा था। हालाँकि, हाल के वर्षों में, हम उस कफन को वापस खींचने और चंद्रमा की सतह को बेहतर ढंग से देखने में कामयाब रहे हैं। लेकिन कई मायनों में ऐसा करने से इस दुनिया के आसपास के रहस्य की भावना को ही भ्रमित किया है।
शायद किसी दिन हम अंतरिक्ष यात्रियों को टाइटन पर भेजेंगे और वहां जीवन रूपों को खोजेंगे जो हमारी धारणा को पूरी तरह से बदल देते हैं कि जीवन क्या है और यह कहां बढ़ सकता है। शायद हम केवल चरमपंथी, जीवन रूप पाएंगे जो इसके आंतरिक महासागर के सबसे गहरे हिस्सों में रहते हैं जो हाइड्रोथर्मल वेंट के आसपास घिरे हुए हैं, क्योंकि ये धब्बे टाइटन पर एकमात्र स्थान हैं जहां जीवन रूप मौजूद हो सकते हैं।
शायद हम किसी दिन टाइटन का उपनिवेश भी करेंगे, और इसे सौर मंडल की और खोज और संसाधन निष्कर्षण के लिए आधार के रूप में उपयोग करेंगे। तब, हम मीथेन झील पर नौकायन करते हुए आकाश में एक चक्करदार ग्रह को देखने के आनंद को जान सकते हैं, सूर्य की धुंधली रोशनी ठंडे, हाइड्रोकार्बन समुद्रों पर छलती है। कोई केवल आशा कर सकता है ... और सपना देख सकता है!
यूनिवर्स टुडे में टाइटन के बारे में हमारे पास कई दिलचस्प लेख हैं। यहाँ पर कुछ हैं टाइटन का वातावरण , यह रहस्यमय है बालू के टीले , और हम इसे a . के साथ कैसे एक्सप्लोर कर सकते हैं रोबोट सेलबोट .
टाइटन की मीथेन झीलों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, इस लेख को देखें टाइटन का उत्तरी ध्रुव , और इसके बारे में क्रैकेन मारे .
यहाँ है नासा का कैसिनी मिशन शनि और टाइटन के लिए, और यहाँ है ईएसए का संस्करण .
हमने एस्ट्रोनॉमी कास्ट के दो एपिसोड सिर्फ शनि के बारे में रिकॉर्ड किए हैं। पहला है एपिसोड 59: शनि , और दूसरा है एपिसोड 61: शनि का चंद्रमा .