Единственный, похожий на Землю, мир находится очень далеко от нас. Чтобы до него добраться, придётся преодолеть путь длиной в 1195 миллионов километров (и это ещё самое кратчайшее расстояние, учитывая расположение планет относительно друг друга и Солнца) и потратить на это путешествие нужно от 6 до 7 лет, учитывая современные технологии. Это удивительное место, напоминающее Землю, находится рядом с Сатурном, - Титан, крупнейшая луна окольцованного газового гиганта. Он в 2 раза больше нашей Луны и даже превосходит по своим размерам Меркурий. 
Титан в представлении художника
Конечно, Марс намного ближе и тоже интересен как учёным, так и общественности, но те, кто помнят о жизненном цикле Солнца, понимают, что, когда наша родная звезда увеличит свою светимость, а на склоне лет своей долгой жизни начнёт превращаться в красного гиганта, поглотив собой Меркурий, Венеру и, возможно, даже Землю, на Марсе тоже не спасёшься, а вот в окрестностях Сатурна станет теплее и комфортнее, чем сейчас.
Метановые реки Титана
Об условиях на Титане
Титан – красивый мир, спрятанный под плотной атмосферой золотистых облаков, состоящей из азота на 95 %, а оставшаяся доля приходится на метан (4 %), этан и аргон, и три последних газа образуют облака, которые являются источником жидких осадков. Там настолько холодно, что никакая зимняя одежда не спасёт – минус 170 - 180 С, и даже газ при такой температуре принимает жидкую форму. Титан – единственное место, кроме Земли, где есть круговорот жидкости в природе, правда, если на нашей родной планете дожди, реки, моря и океаны из воды, то на Титане – из жидкого метана и этана. Удивительная эта жидкость имеет стальную, зеркальную поверхность.
|
|
Титан в представлении художника
Атмосфера Титана более 400 км в толщину. Поскольку ускорение свободного падения на спутнике составляет примерно одну седьмую часть от земного, то для создания существующего давления у поверхности в 1,5 атм масса атмосферы Титана должна быть на порядок больше земной. Наличие метана в атмосфере приводит к процессам фотолиза в верхних слоях и образованию нескольких слоёв углеводородного «смога», из-за чего Титан является единственным спутником в Солнечной системе, поверхность которого невозможно наблюдать в оптическом диапазоне. Если бы мы посмотрели в телескоп на него, то увидели бы оранжевый шар, окружённый тонкой голубой дымкой, а рельеф и поверхность оставались бы для нас тайной. На поверхности Титана атмосферное давление на 60% выше, чем на Земле — примерно такое, которое человек чувствовал бы, плывя на глубине около 15 метров под поверхностью в океане на Земле.
Атмосфера Титана
Кстати, поверхность Титана — одно из наиболее похожих на Землю мест в Солнечной системе, хотя и температуры там гораздо ниже, а само «покрытие» отличается другим химическим составом. Из-за этого сурового холода лед из воды больше похож на камни, которые невозможно было бы разбить. На Титане, как и на Земле, возможна вулканическая активность, но с жидкой водной «лавой» вместо расплавленной породы. Поверхность Титана сформирована потоками метана и этана, которые прорезают русла рек и наполняют большие озера сжиженным природным газом. Ни один другой мир в Солнечной системе, кроме Земли, не имеет такой активности жидкости на своей поверхности. А ещё учёные полагают, что под поверхностью на глубине в 100 км прячется подледный океан, который по солености похож на Мертвое море.
|
|
Метановые озёра (работа художника)
Таким образом, Титан имеет очень сложный химический состав. Учёные считают, что на Титане даже в таких суровых условиях может быть жизнь хотя бы в простейших формах. Несмотря на низкие температуры, на Титане существуют достаточные условия для начала химической эволюции, но суровый холод пока препятствует развитию более сложных организмов, но кто знает, может быть, под плотными золотистыми облаками скрывается какая-то иная форма жизни, незнакомая нам?
Чужие берега
Так почему же Титан – лучшее место для нас?!
Если рассматривать соседние небесные тела с точки зрения факторов, необходимых для человека, нам придётся выбирать лучшее из худшего.
Соответствие следующим критериям: пригодная температура, твёрдая поверхность, атмосфера, вода.
Снимок "Кассини-Гюйгенс"
Титан, как ни странно, лидирует в качестве кандидата на колонию. Меркурий слишком близок к Солнцу. Венера имеет плотную ядовитую атмосферу, а её давление на поверхности выше, чем на Земле в 90 раз. Всё живое там бы попросту, если и не сгорит при температуре в + 460 С, то будет раздавлено, или разъедено дождём из серной кислоты. Можно, конечно, попробовать построить колонию в верхних слоях атмосферы Венеры, но вот как – хороший вопрос. Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун рассматривать бесполезно, ведь на этих газовых гигантах нет твёрдой поверхности – это огромные скопления вязких газов с неустойчивыми атмосферными условиями и мощными ураганами, нас там будет швырять, как щепку в торнадо.
|
|
Фото "Кассини"
На Марсе нет магнитосферы и плотной атмосферы, которая бы защитила всё живое от смертоносного воздействия космических лучей, ведь облучение приводит к онкологическим заболеваниям, мутациям, распаду ДНК и прочим неприятностям. Поэтому на Марсе человек не будет в безопасности. Ядра железа, находящиеся в атмосфере красной планеты, разрушительно влияют на клетки мозга. Новой колонии придётся жить под куполом с искусственной атмосферой, но вот как его построить на Марсе и кем? Даже если и получится соорудить герметичные убежища, то в случае аварии и даже падения метеоритов (а Марс – это не Земля, ведь из-за разреженной атмосферы метеориты спокойно могут достигать его поверхности), жилище под куполом разгерметизируется, и -привет космическим лучам! Спрятаться на Марсе можно только в подземных убежищах, куда метеориты не доберутся вместе с радиацией.
Как бы выглядела колония на Титане
Титан – самое похожее место на Землю. Песчаные барханы из углеводорода напоминают пески земных пустынь, а метановые моря и реки, дожди или спокойная безветренная погода тоже вызовут ностальгию по нашему родному миру. Плотная атмосфера Титана спасёт от радиации. Огромное количество углеводородов на поверхности в твёрдом и жидком виде может быть использовано для получения энергии. Но в атмосфере Титана не хватает кислорода, однако эта проблема решаема. Согласно полученным данным миссии «Кассини – Гюйгенс», Титан имеет большие запасы водяного льда, а лёд может быть использован для производства нужного нам кислорода для дыхания.
Напомним, что атмосфера Земли состоит из азота на 80 % и примерно на 20 % из кислорода. Относительно похоже на Титан… Мы не можем жить без кислорода, но воздух Титана не станет для нас мгновенным ядом. Если человек попытается прогуляться на Титане без скафандра, то обилие азота в атмосфере приведёт к состоянию, похожему на опьянение. Через 2 минуты этот экстремал потеряет сознание, но его можно спасти, если вовремя предоставить доступ к кислороду.
Плотная атмосфера Титана спасла бы и от метеоритов, и от радиации, поэтому можно смело строить колонию на поверхности, причём, под стеклянным куполом, куда будет проникать солнечный свет.
Как же быть с холодом? Из ресурсов, имеющихся на поверхности Титана, можно будет добывать специальный сверхпрочный пластик, который будет хорошо удерживать тёплый воздух. Да и будучи под куполом, даже, если одежда порвётся, это нас не убьёт. К тому же, этот углеводородный пластик послужит прекрасным сырьём для изготовления простых бытовых принадлежностей. На Красной планете нет никаких полезных ископаемых. Любая вылазка на поверхность из бункера означает, что с собой нужно брать всё, включая запасы топлива, а вот на Титане углеводородного топлива, как уже было сказано выше, более, чем достаточно.
Интересно, что на Титане мог бы появиться новый вид спорта – полёт на крыльях. Человек не может летать, как птица, на Земле, а вот на Титане это бы получилось, ведь плотность атмосферы там значительно выше, а гравитация – ниже земной, поэтому, даже если с крыльями пойдёт что-то не так, посадка будет мягкой, и человек не разобьётся о скалистую поверхность.
А что насчёт воды? Если на Марсе растопить его полярные шапки, то получился бы полноценный океан, но на Титане воды ещё больше! Только эти льды тоже нужно будет растопить, а сделать это можно в углеводородных печах.
Титан в представлении художника
Интересно будет выглядеть небо на Титане. Спутник повёрнут к Сатурну всегда одной стороной, как и Луна к нам. Мы не сможем сквозь его плотную оранжевую атмосферу видеть звёзды и планеты, но и кольца Сатурна тоже рассмотреть не удастся, так как Титан находится в их плоскости. Колонистам заново придётся делать календари. Один день на Титане равен 16 земным суткам, то есть две недели будет слабая освещённость, которую даёт Сатурн, а ещё две недели освещённость Сатурна будет усиливаться Солнцем. Год на Титане равен 29,5 земным годам, а любое время года длится около 7,5 лет.
Таким образом, Титан намного выгоднее и интереснее, чем Марс, ведь там есть, так сказать, «стартовый капитал» для колонии: вода, атмосфера, сырьё, твёрдая поверхность, источники энергии, а от холода спастись намного проще, чем от метеоритов и радиации
Реки и моря с зеркальной поверхностью, отражающей блики оранжевого неба; озёра и горные рельефы, на чьих хребтах покоятся облака; нудные дожди – звучит интригующе, а в голове сразу представляется живописная картинка, особенно привлекающая внимание писателей-фантастов. Всё было бы хорошо для жизни, если бы не жуткий холод с температурой около минус 180 С, да и вместо воды здесь циркулирует жидкий метан. Но учёные не теряют надежду и продолжают изучать интереснейший спутник Сатурна!
Снимок Титана "Кассини"
Титан является вторым по величине спутником в Солнечной системе (после спутника Юпитера Ганимеда) и даже больше Меркурия! Это единственный спутник, имеющий плотную атмосферу, что совершенно нехарактерно для подобных объектов. Обнаружен был Титан в 1655 году голландским астрономом Христианом Гюйгенсом при помощи собранного им самим телескопа. Сейчас спутник «Властелина колец» можно увидеть даже в небольшой любительский телескоп.
Титан и Тефия - спутники Сатурна. Снимок "Кассини"
Как устроен Титан?
Титан состоит примерно наполовину из скалистых пород и наполовину – из водяного льда, и по составу он похож на другие спутники газовых гигантов Солнечной системы, например, на спутник Нептуна – Тритон, или на Каллисто – спутник Юпитера. Однако от других подобных тел его кардинально отличает наличие атмосферы и круговорот жидкости – последнее встречается лишь на Земле.
Толщина атмосферы Титана – около 400 км и на 95 % состоит из азота, а оставшаяся доля приходится на пропан, кислород, гелий, ацетилен, метан, аргон и другие газы. Разумеется, такой состав явно не пригоден для человеческого дыхания. Из-за высокой плотности атмосферное давление на Титане выше земного в 1,5 раза. Органические соединения, включающие в себя атомы азота, придают атмосфере и поверхности спутника характерный оранжевый цвет.
Снимок "Кассини"
Из-за плотной и непрозрачной атмосферы (сквозь неё нельзя ничего увидеть) практически нет разницы в температуре: и на экваторе, и на полюсах отметка всегда будет показывать примерно минус 180 С. Оранжевый туман хорошо поглощает солнечное излучение и пропускает инфракрасное от поверхности, из-за чего происходит антипарниковый эффект, который, наоборот, ещё больше охлаждает поверхность.
Титан в представлении художника
Ветра у поверхности практически нет, зато в высоких слоях (10-30 км над поверхностью) его скорость достигает примерно 30 м/с. Но ученые обнаружили, что на высоте 80 км полный штиль! А если взлететь ещё выше – на 120 км, то есть риск оказаться в сильном вихревом потоке. Почему так происходит – никто не знает.
Дождь из метана в представлении художника
Благодаря космическому зонду «Гюйгенс», совершившему мягкую посадку на Титан в 2005 году, человечество впервые увидело его поверхность. Здесь учёным открылось множество равнин, на которых покоятся лишь осколки камней; горные хребты высотой около 1-2 км, но самое удивительное – это озёра и реки из жидкого метана и этана, было найдено даже море, ничуть не меньше нашего Каспийского, получившее название «Море Кракена». Миссии «Кассини-Гюйгенс» удалось обнаружить всего 7 кратеров – такое скудное количество объясняется тем, что мощная атмосфера не подпустит к поверхности практически ни одного непрошенного гостя и попытается расплавить всякого, кто посмеет сюда заглянуть. Но из-за постоянно идущих дождей из метана, кратеры тут долго и не продержатся: их очертания будут быстро размыты, и от них останутся лишь слабозаметные впадины.
Снимок зонда "Гюйгенс"
Метан конденсируется в облака на высоте нескольких десятков километров, а затем идут дожди и даже снега. При такой низкой температуре газ уже не существует в привычном для нас состоянии и превращается в жидкость. Также учеными были обнаружены пещеры, которые могли образоваться из-за сильных ливней.
Титан в представлении художника
В районе экватора было снято не менее интересное образование, названное исследователями «кошачьими царапинами», - дюны огромной протяженности из углеводородной пыли, которая выпала в виде осадков и была принесена ветром с других широт. Дюны расположены параллельно друг другу, а пыль, которая извилистыми змейками тянется по ним, имеет тёмный оттенок – это и даёт сходство с глубокими царапинами.
Снимок "Гюйгенса"
Что внутри?
Согласно полученным данным миссией «Кассини-Гюйгенс», мы можем предположить о том, что же скрывается под поверхностью спутника. Вулканическая активность Титана обусловлена гравитационным воздействием Сатурна на его ядро, вероятно состоящее из твёрдых силикатов. Но вулканы тут особенные, и вместо лавы они извергают воду и жидкий углеводород. Следовательно, под поверхностью расположен толстый слой водяного льда и слой жидкой воды с примесью аммиака. Этот подповерхностный океан может содержать простейшие формы жизни. Согласно анализу материалов, собранных «Гюйгенсом», этот океан содержит около 10 % аммиака, что препятствует замерзанию воды, а также её тёплую температуру будут поддерживать приливные силы гравитации. Вода может содержать различные соли натрия, калия и серы, процентное соотношение которых неизвестно, и если их очень много, то жизнь, конечно, вряд ли будет возможна в такой пересоленной воде.
Одинокий "Гюйгенс" в представлении художника
Есть кто живой?
Титан очень богат всевозможными сложными органическими соединениями, поэтому зарождение простейших форм жизни нельзя исключать. Более того, спутник Сатурна очень похож на Землю, когда она была ещё на начальном этапе своего формирования, кроме очень низких температур.
Одна надежда учёных – это подповерхностный океан, находящийся на глубине 100 км. Если в его составе будет меньше солей, то, возможно, появится и шанс найти там какую-нибудь живность.
На поверхности тоже может кто-то обитать: в метаново-этановых озёрах химическая агрессивность даже ниже, чем у воды, поэтому белки и нуклеиновые кислоты могут быть стабильнее земных.
Снимок "Гюйгенса"
Другая надежда учёных объясняется химическими процессами, происходящими на поверхности и в атмосфере. Вероятно, что просторы Титана не такие пустые, безжизненные, как кажутся. Простейшие, вероятнее всего, питаются молекулами ацетилена, дышат водородом и выделяют метан, так как, согласно данным «Гюйгенса», у поверхности нет ни ацетилена, ни водорода, но зато в атмосфере постоянно откуда-то берётся метан, причем, одних криовулканов для этого недостаточно. Именно на Земле простейшие аналогичным образом смогли насытить атмосферу кислородом. Мы привыкли, что жизнь должна выглядеть именно так, как на нашей родной планете, мы бы не смогли выжить в таких условиях; но выживут ли обитатели Титана у нас?
Фото "Гюйгенс"
Спасительный оплот будущего
Если человечество само себя не уничтожит через 4 млрд лет, то нам придётся в любом случае искать новый дом, так как Солнце превратится в красного гиганта и, увеличившись в своих размерах, поглотит Меркурий, Венеру, возможно, Землю. Но даже если солнечная оболочка не дойдёт до нас, все равно наш дом превратится в пылающий ад. А вот на Титане температура поднимется, и к тому времени уже смогут сформироваться сложные формы жизни, да и сам Титан изменит свой облик и у него есть шанс стать второй Землёй.
Учёные грезят фантазией о колонизации Титана, ведь там имеются все необходимые вещества: метан, азот, вода, аммиак, которые можно преобразовать в кислород и создать атмосферу, уже пригодную для нас. Две самые главные проблемы – это гравитация, которая здесь намного слабее, чем на Луне, поэтому человеческому организму может грозить разрушение всей опорно-двигательной системы; и, конечно, это лютый холод. Но, как говорится, нет ничего невозможного для человека с интеллектом!