Χάρη στο Ταξιδιώτης αποστολές, οι οποίες πέρασαν από το εξωτερικό ηλιακό σύστημα στα τέλη της δεκαετίας του 1970 και στις αρχές της δεκαετίας του 1980, οι επιστήμονες μπόρεσαν να ρίξουν την πρώτη στενή ματιά στον Ουρανό και το σύστημα των φεγγαριών του. Στην πραγματικότητα, οι αστρονόμοι μπορούν τώρα να αντιπροσωπεύουν 27 φεγγάρια σε τροχιά γύρω από τον γίγαντα με κιρκίρι.
Από αυτά, κανένα δεν είναι μεγαλύτερο σε μέγεθος, μάζα ή εμβαδόν επιφανείας από το Τιτάνια, το οποίο ονομάστηκε κατάλληλα. Ως ένα από τα πρώτα φεγγάρια που ανακαλύφθηκαν γύρω από τον Ουρανό, αυτό το φεγγάρι με έντονο κρατήρα και ουλές παίρνει το όνομά του από τη φανταστική βασίλισσα των νεράιδων του Σαίξπηρ Ένα όνειρο θερινής νύχτας.
Ανακάλυψη και ονομασία:
Η Τιτανία ανακαλύφθηκε από τον William Herschel στις 11 Ιανουαρίου 1787, τον Άγγλο αστρονόμο που ανακάλυψε τον Ουρανό το 1781. Η ανακάλυψη έγινε επίσης την ίδια ημέρα που ανακάλυψε τον Oberon, το δεύτερο μεγαλύτερο φεγγάρι του Ουρανού. Αν και ο Herschel ανέφερε ότι παρατηρούσε τέσσερα άλλα φεγγάρια εκείνη την εποχή, η Βασιλική Αστρονομική Εταιρεία θα έδινε αργότερα ότι ο ισχυρισμός αυτός ήταν ψευδής.
Θα ήταν σχεδόν πέντε δεκαετίες μετά την ανακάλυψη της Τιτανίας και του Oberon ότι θα τους παρατηρούσε ένας αστρονόμος εκτός του Herschel. Επιπλέον, η Τιτανία θα αναφέρεται ως «ο πρώτος δορυφόρος του Ουρανού» για πολλά χρόνια - ή από τον χαρακτηρισμό Ουρανός Ι, που του δόθηκε από τον William Lassell το 1848.
Μέχρι το 1851, ο Λάσσελ άρχισε να αριθμεί και τους τέσσερις γνωστούς δορυφόρους κατά σειρά από την απόσταση από τον πλανήτη με ρωμαϊκούς αριθμούς, οπότε ο χαρακτηρισμός της Τιτανίας έγινε ο Ουρανός Γ '. Μέχρι το 1852, ο γιος του Herschel John, και με εντολή του ίδιου του Lassell, πρότεινε να αλλάξει το όνομα του φεγγαριού σε Τιτάνια, η βασίλισσα των νεράιδων στο Ένα όνειρο θερινής νύχτας. Αυτό ήταν σύμφωνο με όλους τους δορυφόρους του Ουρανού, στους οποίους δόθηκαν ονόματα από τα έργα του William Shakespeare και του Alexander Pope.
Μέγεθος, μάζα και τροχιά:
Με διάμετρο 1.578 χιλιόμετρα, εμβαδόν 7.820.000 km² και μάζα 3.527 ± 0.09 × 1021 κιλά, η Τιτανία είναι το μεγαλύτερο φεγγάρι του Ουρανού και το όγδοο μεγαλύτερο φεγγάρι στο Ηλιακό Σύστημα. Σε απόσταση περίπου 436.000 χιλιομέτρων (271.000 μίλια), η Τιτανία είναι επίσης το δεύτερο πιο μακρινό από τον πλανήτη των πέντε μεγάλων φεγγαριών.
Το φεγγάρι της Τιτανίας έχει επίσης μια μικρή εκκεντρότητα και έχει μικρή κλίση σε σχέση με τον ισημερινό του Ουρανού. Η τροχιακή περίοδος, που είναι 8,7 ημέρες, συμπίπτει επίσης με την περίοδο περιστροφής. Αυτό σημαίνει ότι η Τιτανία είναι ένας σύγχρονος (ή παλιρροιακός-κλειδωμένος) δορυφόρος, με ένα πρόσωπο να δείχνει πάντα προς τον Ουρανό.
Επειδή ο Ουρανός περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο και τα φεγγάρια του περιστρέφονται γύρω από το ισημερινό επίπεδο του πλανήτη, όλα υπόκεινται σε έναν ακραίο εποχιακό κύκλο, όπου οι βόρειοι και νότιοι πόλοι βιώνουν 42 χρόνια είτε πλήρους σκοταδιού είτε πλήρους ηλιακού φωτός.
Σύνθεση:
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η Τιτανία αποτελείται από ίσα μέρη βράχου (που μπορεί να περιλαμβάνουν ανθρακούχα υλικά και οργανικές ενώσεις) και πάγο. Αυτό υποστηρίζεται από εξετάσεις που δείχνουν ότι η Τιτανία έχει ασυνήθιστα υψηλή πυκνότητα για έναν Ουρανό δορυφόρο (1,71 g / cm³). Η παρουσία του πάγου νερού υποστηρίζεται από υπέρυθρες φασματοσκοπικές παρατηρήσεις που έγιναν το 2001-2005, οι οποίες αποκάλυψαν κρυσταλλικό πάγο νερού στην επιφάνεια της Σελήνης.
Πιστεύεται επίσης ότι η Τιτανία διαφοροποιείται σε έναν βραχώδη πυρήνα που περιβάλλεται από παγωμένο μανδύα. Εάν ισχύει, αυτό θα σήμαινε ότι η ακτίνα του πυρήνα είναι περίπου. 520 km (320 mi), που σημαίνει ότι ο πυρήνας αντιπροσωπεύει το 66% της ακτίνας της σελήνης και το 58% της μάζας του.
Όπως και με τα άλλα μεγάλα φεγγάρια του Ουρανού, η τρέχουσα κατάσταση του παγωμένου μανδύα είναι άγνωστη. Ωστόσο, εάν ο πάγος περιέχει αρκετή αμμωνία ή άλλο αντιψυκτικό, η Τιτανία μπορεί να έχει ένα υγρό ωκεάνιο στρώμα στο όριο του πυρήνα-μανδύα. Το πάχος αυτού του ωκεανού, εάν υπάρχει, είναι έως 50 χλμ. Και η θερμοκρασία του είναι περίπου 190 Κ.
Φυσικά, είναι απίθανο ένας τέτοιος ωκεανός να μπορεί να στηρίξει τη ζωή. Αλλά αν υποθέσουμε ότι αυτός ο ωκεανός υποστηρίζει υδροθερμικούς αεραγωγούς στο πάτωμα του, είναι πιθανό να υπάρχει ζωή σε μικρά μπαλώματα κοντά στον πυρήνα. Ωστόσο, η εσωτερική δομή του Oberon εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμική του ιστορία, η οποία είναι ελάχιστα γνωστή επί του παρόντος.
Voyager 2:
Οι μόνες άμεσες παρατηρήσεις που έγιναν από την Τιτανία πραγματοποιήθηκαν από το Voyager 2 διαστημικός ανιχνευτής, ο οποίος φωτογράφισε το φεγγάρι κατά τη διάρκεια της πτήσης του Ουρανού τον Ιανουάριο του 1986. Αυτές οι εικόνες κάλυψαν περίπου το 40% της επιφάνειας, αλλά μόνο το 24% φωτογραφήθηκε με την ακρίβεια που απαιτείται για τη γεωλογική χαρτογράφηση.
Το flyby της Τιτάνια του Voyager συνέπεσε με το θερινό ηλιοστάσιο του νότιου ημισφαιρίου, όταν σχεδόν ολόκληρο το βόρειο ημισφαίριο ήταν φωτισμένο. Όπως και με τα άλλα μεγάλα φεγγάρια του Ουρανού, αυτό απέτρεψε την χαρτογράφηση της επιφάνειας με οποιαδήποτε λεπτομέρεια. Κανένα άλλο διαστημικό σκάφος δεν έχει επισκεφθεί το σύστημα των Ουρανών ή την Τιτάνια πριν ή από τότε και καμία αποστολή δεν έχει προγραμματιστεί στο άμεσο μέλλον.
Ενδιαφέροντα γεγονότα:
Η Τιτανία είναι ενδιάμεση όσον αφορά τη φωτεινότητα, καταλαμβάνοντας ένα μεσαίο σημείο μεταξύ των σκοτεινών φεγγαριών του Oberon και του Umbriel και των φωτεινών φεγγαριών του Ariel και της Miranda. Η επιφάνειά της είναι γενικά κόκκινου χρώματος (λιγότερο από ό, τι το Oberon), εκτός από την περίπτωση που έχει γίνει φρέσκια πρόσκρουση, η οποία έχει αφήσει την επιφάνεια μπλε. Η επιφάνεια της Τιτανίας είναι λιγότερο έντονη από την επιφάνεια του Oberon ή του Umbriel, γεγονός που υποδηλώνει ότι η επιφάνειά του είναι πολύ νεότερη.
Όπως όλα τα μεγάλα φεγγάρια του Ουρανού, η γεωλογία του επηρεάζεται από έναν συνδυασμό κρατήρων κρούσης και ενδογενούς επανεμφάνισης. Ενώ η πρώτη ενήργησε σε ολόκληρη την ιστορία του φεγγαριού και επηρέασε όλες τις επιφάνειές της, οι τελευταίες διαδικασίες ήταν κυρίως ενεργές μετά τον σχηματισμό της σελήνης και οδήγησαν σε εξομάλυνση των χαρακτηριστικών της - εξ ου και ο χαμηλός αριθμός των σημερινών κρατήρων κρούσης.
Συνολικά, οι επιστήμονες έχουν αναγνωρίσει τρεις κατηγορίες γεωλογικών χαρακτηριστικών στην Τιτανία. Αυτά περιλαμβάνουν κρατήρες, βλάβες (ή κασκόλ) και αυτά που είναι γνωστά ως αρπακτικά (μερικές φορές ονομάζονται φαράγγια). Οι κρατήρες της Τιτανίας κυμαίνονται σε διάμετρο από μερικά χιλιόμετρα έως 326 χιλιόμετρα - στην περίπτωση του μεγαλύτερου γνωστού κρατήρα, του Gertrude. Η επιφάνεια της Τιτανίας διασταυρώνεται επίσης από ένα σύστημα τεράστιων βλαβών (φουλάρια). και σε ορισμένα μέρη, δύο παράλληλες κασέτες σηματοδοτούν καταθλίψεις στον φλοιό του δορυφόρου, σχηματίζοντας αρπάγες (γνωστά και ως φαράγγια).
Τα πιασίματα στην Τιτανία κυμαίνονται σε διάμετρο από 20 έως 50 χιλιόμετρα (12-31 mi) και σε ανάγλυφο (δηλαδή βάθος) από 2 έως 5 km. Το πιο σημαντικό σημείο της Τιτανίας είναι το Messina Chasma, το οποίο διανύει περίπου 1.500 χιλιόμετρα (930 mi) από τον ισημερινό σχεδόν μέχρι το νότιο πόλο. Οι αρπάγες είναι πιθανώς τα νεότερα γεωλογικά χαρακτηριστικά της Τιτανίας, καθώς διαπερνούν όλους τους κρατήρες και ακόμη και τις ομαλές πεδιάδες.
Όπως και ο Oberon, τα επιφανειακά χαρακτηριστικά του Τιτάνια έχουν πάρει το όνομά τους από χαρακτήρες σε έργα του Σαίξπηρ, με όλα τα φυσικά χαρακτηριστικά να έχουν το όνομά τους από γυναικείους χαρακτήρες. Για παράδειγμα, ο κρατήρας Gertrude πήρε το όνομά του από τη μητέρα του Άμλετ, ενώ άλλοι κρατήρες - Ursula, Jessica και Imogen - πήραν το όνομά τους από χαρακτήρες από Πολύ Ado για τίποτα, ο έμπορος της Βενετίας, και Cymebline, αντίστοιχα.
Είναι ενδιαφέρον ότι η παρουσία διοξειδίου του άνθρακα στην επιφάνεια υποδηλώνει ότι η Τιτανία μπορεί επίσης να έχει μια χαλαρή εποχιακή ατμόσφαιρα CO 2, παρόμοια με εκείνη του Jovian moon Callisto. Άλλα αέρια, όπως το άζωτο ή το μεθάνιο, είναι απίθανο να υπάρχουν, επειδή η αδύναμη βαρύτητα της Τιτανίας δεν μπορούσε να τους εμποδίσει να διαφύγουν στο διάστημα.
Όπως όλα τα φεγγάρια του Ουρανού, απομένουν πολλά να ανακαλυφθούν για αυτόν τον πιο τεράστιο από τους δορυφόρους της. Τα επόμενα χρόνια, μπορεί κανείς να ελπίζει ότι η NASA, η ESA ή άλλες διαστημικές υπηρεσίες αποφασίζουν ότι μια άλλη αποστολή που μοιάζει με Voyager είναι απαραίτητη στο εξωτερικό Ηλιακό Σύστημα. Μέχρι εκείνη τη στιγμή, ο Ουρανός και τα πολλά φεγγάρια που περιστρέφονται θα συνεχίσουν να κρατούν μυστικά από εμάς.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα για την Τιτανία εδώ στο Space Magazine. Εδώ είναι πόσα φεγγάρια έχει ο Ουρανός ;, Moon Oberon του Ουρανού και Moon Umbriel του Ουρανού.
Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στη σελίδα Εννέα πλανητών στην Τιτάνια και στη σελίδα Εξερεύνησης του ηλιακού συστήματος της NASA στο Τιτάνια.
Το Astronomy Cast έχει ένα επεισόδιο στο θέμα. Εδώ είναι το επεισόδιο 172: William Herschel
Πηγές:
- NASA: Εξερεύνηση του ηλιακού συστήματος - Τιτανία
- Wikipedia - Τιτανία (φεγγάρι)
- SeaSky - Τιτανία
