Vätska på Titan representeras av naturliga reservoarer på Titans yta , fyllda, förmodligen, med en blandning av flytande kolväten , främst metan och etan , samt ett hav under ytan som innehåller, förmodligen, flytande vatten med en betydande halt av ammoniak och extremt mycket ammoniak. hög salthalt.
Sjöarna är koncentrerade till polarområdena, och de största av dem, kallade hav, ligger bara på Titans norra halvklot. Forskare förklarar denna asymmetri med det faktum att när det är sommar på Titans södra halvklot är Saturnus nära perihelion , det vill säga sommaren där är "hetare" än på norra [1] .
Forskare föreslår också närvaron av stora volymer kolväten under satellitens yta [2] .
För första gången gjordes ett antagande om möjligheten av förekomsten av kolvätesjöar ( kolväten ) på Titan på grundval av en analys av data som erhållits av AMS Voyager 1 och Voyager 2 . Genom att jämföra sammansättningen, densiteten och temperaturen hos Titans atmosfär drog forskarna slutsatsen att flytande kolväten kan finnas på satelliten. Denna hypotes bekräftades 1995, när flytande metan upptäcktes i Titans atmosfär med hjälp av Hubble-teleskopet , även om mängden på ytan förblev oklar [3] .
Den slutliga bekräftelsen på förekomsten av stora kolväten på Titan erhölls tack vare Cassini-Huygens- projektet. Även om bilder från nedstigningen av Huygens-sonden , som landade nära Titans ekvator, inte avslöjade några betydande vätskevolymer, visade yttopografin tydligt att den hade exponerats för vätska tidigare [4] . Det första beviset på förekomsten av stora kolväten hittades i en infraröd bild av sydpolen, tagen den 6 juni 2005, som visar en stor mörk fläck [5] . Radarljud av satellitens yta från Cassini-stationen , utförd den 22 juli 2006, avslöjade stora områden på norra halvklotet med skarpt definierade gränser, som kraftigt absorberade radiovågor [6] . Dessa data gjorde det möjligt för forskare i januari 2007 att med tillförsikt deklarera närvaron av metansjöar på Titan [7] [8] .
Också den 8 juli 2009 kunde Cassinis VIMS-kamera fånga infraröd bländning (5 µm våglängd) på ytan, [9] som forskare länge har hoppats att se som det främsta beviset för närvaron av vätska på ytan [10] .
2013 undersöktes med hjälp av Cassini-radarn nätverken av kanaler anslutna till Ligeahavet , vilket visade att deras yta är lika mörk som kolvätehaven. Senare analys av dessa data bekräftade att glansen på deras yta indikerar att de nu är fyllda med vätska [11] [12] .
För en detaljerad studie av Titans sjöar designas sonden TiME ( Eng. Titan Mare Explorer ) som en del av Titan Saturn System Mission , vars lansering är planerad till 2020. [13]
Medeltemperaturen på Titan är 93,7 K (−179,5 °C), [14] och atmosfärstrycket vid ytan är 146,7 kPa (1,45 atm ) [15] . Under sådana förhållanden blir många gaser flytande. Uppskattad molär sammansättning av vätskan som fyller titan "reservoarerna" [16] [17] :
Fasta (vid givna temperaturer och tryck) ämnen löses också i vätskan (i molfraktioner):
Eftersom blandningen består av flytande gaser med olika kokpunkter varierar dess sammansättning beroende på temperaturen: vid upphettning minskar koncentrationen av mer flyktiga ämnen (metan, kväve) och koncentrationen av mindre flyktiga ämnen (propan, buten) ökar. Därför skiljer sig sammansättningen av vätskan vid polerna (där 90 K) från sammansättningen vid den varmare ekvatorn (där 93,65 K) [17] .
Eftersom temperaturen på Titan ligger nära kristallisationstemperaturen för metan (−182,5 °C) och etan (−183,3 °C), kan även kolväteis finnas i sjöarna. Densiteten för blandningen av kolväten i sjöarna är cirka 516,3 kg/m³, [2] vilket är mycket mindre än densiteten för fast metan och etan, så kolväteisen i dessa sjöar kommer att sjunka snarare än att flyta upp till ytan. Men forskare föreslår att isflak fortfarande kan bildas på sjöarnas yta under vissa förhållanden. Sådan is måste vara mättad med gas (mer än 5%) för att stanna kvar på sjöns yta och inte sjunka till botten [18] .
Enligt forskare är mängden kolväten i Titansjöarna hundratals gånger högre än deras innehåll i jordens tarmar [19] .
Hittills har många kolhydrater fått sina egna namn .
HavHavet ( lat. mare ) är Titans största kolväteresurser. De fick sina namn från namnen på mytiska havsdjur.
ryskt namn | latinskt namn | Koordinater | Storlek, km | namnets ursprung | # |
---|---|---|---|---|---|
Krakens hav | Kraken Mare | 68°00′ s. sh. 50°00′ Ö / 68,0 ° N sh. 50° in. d. / 68,0; femtio | 1170 | Kraken är ett mytiskt monster från skandinaviska sjömäns berättelser. | [tjugo] |
Ligeias hav | Ligeia Mare | 79°00's. sh. 112°00′ Ö / 79,0 ° N sh. 112° in. d. / 79,0; 112 | 500 | Ligeia är en av sirenerna . | [21] |
Sea Pungi | Punga Mare | 85°06′ N. sh. 20°18′ tum. / 85,1 ° N sh. 20,3° Ö d. / 85,1; 20.3 | 380 | Punga i Maori- mytologin är förfadern till hajar, rockor och ödlor. | [22] |
Sjöar ( lat. lacus ) - små mörka områden med tydliga konturer (sänkningar fyllda med flytande kolväten ). Deras namn kommer från namnen på terrestra sjöar.
ryskt namn | latinskt namn | Koordinater | Storlek, km | namnets ursprung | # |
---|---|---|---|---|---|
Abayasjön | Abaya Lacus | 73°10′ N. sh. 314°27′ Ö / 73,17 ° N sh. 314,45° Ö d. / 73,17; 314,45 | 65 | Abaya ( Etiopien ) | [23] |
Albanosjön | Albano Lacus | 65°54′ N. sh. 123°36′ Ö / 65,9 ° N sh. 123,6° Ö d. / 65,9; 123,6 | 6 | Albano ( Italien ) | [24] |
Atitlansjön | Atitlan Lacus | 69°18′ N. sh. 121°12′ Ö / 69,3 ° N sh. 121,2° Ö d. / 69,3; 121,2 | fjorton | Lake Atitlán ( Guatemala ) | [25] |
Bolsenasjön | Bolsena Lacus | 75°45' N. sh. 349°43′ Ö / 75,75 ° N sh. 349,72° Ö d. / 75,75; 349,72 | 100 | Bolsenasjön (Italien) | [26] |
Vänern | Vanern Lacus | 70°24′ N. sh. 136°54′ Ö / 70,4 ° N sh. 136,9° Ö d. / 70,4; 136,9 | 44 | Vänern ( Sverige ) | [27] |
Kardiel sjön | Cardiel Lacus | 70°12′ N. sh. 153°30′ Ö / 70,2 ° N sh. 153,5° Ö d. / 70,2; 153,5 | 22 | Cardiel ( Argentina ) | [28] |
Lake Cayuga | Cayuga Lacus | 69°48′ N. sh. 130°00′ Ö / 69,8 ° N sh. 130° in. d. / 69,8; 130 | 23 | Lake Cayuga ( USA ) | [29] |
Kivusjön | Kivu Lacus | 87°00′ s. sh. 239°00′ Ö / 87,0 ° N sh. 239° Ö d. / 87,0; 239 | 78 | Kivu (sjö) ( gränsen mellan Rwanda och DRC ) | [trettio] |
Sjön Koitere | Koitere Lacus | 79°24′ N. sh. 323°52′ Ö / 79,4 ° N sh. 323,86° Ö d. / 79,4; 323,86 | 68 | Koitere ( Finland ) | [31] |
Ladogasjön | Ladoga Lacus | 74°48′ N. sh. 333°54′ Ö / 74,8 ° N sh. 333,9° Ö d. / 74,8; 333,9 | 110 | Lake Ladoga ( Ryssland ) | [32] |
Lanaosjön | Lanao Lacus | 71°00′ s. sh. 142°18′ Ö / 71,0 ° N sh. 142,3° Ö d. / 71,0; 142,3 | 34 | Lanao ( Filippinerna ) | [33] |
Sjön Loktak | Logtak Lacus | 70°48′ N. sh. 133°54′ Ö / 70,8 ° N sh. 133,9° Ö d. / 70,8; 133,9 | fjorton | Loktak ( Indien ) | [34] |
Lake Mackay | Mackay Lacus | 78°19′ N. sh. 262°28′ Ö / 78,32 ° N sh. 262,47° Ö d. / 78,32; 262,47 | 180 | Lake Mackay ( Australien ) | [35] |
Sjön Myvatn | Myvatn Lacus | 78°11′ N. sh. 224°43′ Ö / 78,19 ° N sh. 224,72° Ö d. / 78,19; 224,72 | 55 | Myvatn ( Island ) | [36] |
Lake Ney | Neagh Lacus | 81°07′ s. sh. 327°50′ Ö / 81,11 ° N sh. 327,84° Ö d. / 81,11; 327,84 | 98 | Loch Neagh ( Nordirland ) | [37] |
Oneidasjön | Oneida Lacus | 76°08′ N. sh. 288°10′ Ö / 76,14 ° N sh. 288,17° Ö d. / 76,14; 288,17 | 51 | Oneida Lake (USA) | [38] |
Lake Ontario | Ontario Lacus | 72°00′ S sh. 175°00′ Ö / 72,0 ° S sh. 175,0° Ö d. / -72,0; 175,0 | 235 | Ontario (sjö) ( gränsen mellan Kanada och USA ) | [39] |
Ohridsjön | Ohrid Lacus | 71°48′ N. sh. 138°06′ Ö / 71,8 ° N sh. 138,1° Ö d. / 71,8; 138,1 | 17 | Ohridsjön (gränsen mellan Makedonien och Albanien ) | [40] |
Sevansjön | Sevan Lacus | 69°42′ N. sh. 134°24′ Ö / 69,7 ° N sh. 134,4° Ö d. / 69,7; 134,4 | 47 | Sevan ( Armenien ) | [41] |
Sjön Sionskage | Sionascaig Lacus | 41°31′S sh. 81°53′ Ö / 41,52 ° S sh. 81,88° Ö d. / -41,52; 81,88 | 143 | Loch Zionaskaig ( Skottland ) | [42] |
Sotonerasjön | Sotonera Lacus | 76°45′ N. sh. 342°31′ Ö / 76,75 ° N sh. 342,51° Ö d. / 76,75; 342,51 | 63 | Sotonera ( Spanien ) | [43] |
Lake Sparrow | Sparrow Lacus | 84°18′ N. sh. 295°18′ Ö / 84,3 ° N sh. 295,3° Ö d. / 84,3; 295,3 | 81 | Sparrow (Kanada) | [44] |
Lake Towada | Towada Lacus | 71°24′ N. sh. 135°48′ Ö / 71,4 ° N sh. 135,8° Ö d. / 71,4; 135,8 | 24 | Towada (sjö) ( Japan ) | [45] |
Lake Uvs | UV Lacus | 69°36′ N. sh. 114°18′ Ö / 69,6 ° N sh. 114,3° Ö d. / 69,6; 114,3 | 27 | Ubsu-Nur ( Mongoliet ) | [46] |
Urmiasjön | Urmia Lacus | 39°16′ S sh. 83°27′ Ö / 39,27 ° S sh. 83,45° Ö d. / -39,27; 83,45 | 29 | Urmia ( Iran ) | [47] |
Lake Waker | Waikare Lacus | 81°36′ N. sh. 234°00′ Ö / 81,6 ° N sh. 234° Ö d. / 81,6; 234 | 52 | Waker ( Nya Zeeland ) | [48] |
Lake Feya | Feia Lacus | 73°42′ N. sh. 295°35′ Ö / 73,7 ° N sh. 295,59° Ö d. / 73,7; 295,59 | 47 | Feia , Brasilien | [49] |
Lake Freeman | Frimannen Lacus | 73°36′ N. sh. 148°36′ Ö / 73,6 ° N sh. 148,6° Ö d. / 73,6; 148,6 | 26 | Freeman (sjö) (USA) | [femtio] |
Sjön Junin | Junin Lacus | 66°54′ N. sh. 123°06′ Ö / 66,9 ° N sh. 123,1° Ö d. / 66,9; 123,1 | 6 | Juninsjön ( Peru ) | [51] |
Jingbo sjö | Jingpo Lacus | 73°00′ s. sh. 24°00′ tum. / 73,0 ° N sh. 24° in. d. / 73,0; 24 | 240 | Jingbo ( Kina ) | [52] |
Lake Mugel | Mugel Lacus | 84°26′ N. sh. 156°30′ Ö / 84,44 ° N sh. 156,5° Ö d. / 84,44; 156,5 | 170 | Müggelsee ( Tyskland ) | [53] |
Hammarsjön | Hammar Lacus | 48°36′ N. sh. 51°43′ Ö / 48,6 ° N sh. 51,71° Ö d. / 48,6; 51,71 | 200 | Al Hammar ( Irak ) | [54] |
Chervenosjön | Crveno Lacus | 79°24′S sh. 5°00′ Ö / 79,4 ° S sh. 5° in. d. / -79,4; 5 | 41 | Red Lake ( Kroatien ) | [55] |
Lacunas ( latin lacuna ) är föremål som liknar sjöar, men reflekterar radiovågor bättre, vilket indikerar deras grunda djup eller fullständig frånvaro av vätska. Deras namn kommer från namnen på terrestra saltmarker och torkande sjöar.
ryskt namn | latinskt namn | Koordinater | Storlek, km | namnets ursprung | # |
---|---|---|---|---|---|
Lacuna Atacama | Atacama Lacuna | 62°48′ N. sh. 132°24′ Ö / 62,8 ° N sh. 132,4° Ö d. / 62,8; 132,4 | 36 | saltkärr i Atacamaöknen ( Chile ) | [56] |
Lacuna Veliko | Veliko Lacuna | 76°48′S sh. 33°06′ V / 76,8 ° S sh. 33,1°V d. / -76,8; -33.1 | 93 | Veliko ( Bosnien och Hercegovina ) | [57] |
Lacuna Jerid | Jerid Lacuna | 66°42′ N. sh. 139°00′ Ö / 66,7 ° N sh. 139° Ö d. / 66,7; 139 | 43 | Chott el Jerid ( Tunisien ) | [58] |
Lacuna Melgir | Melrhir Lacuna | 64°54′ N. sh. 147°24′ Ö / 64,9 ° N sh. 147,4° Ö d. / 64,9; 147,4 | 23 | Chott-Melgir ( Alger ) | [59] |
Lacuna Ngami | Ngami Lacuna | 66°42′ N. sh. 146°06′ Ö / 66,7 ° N sh. 146,1° Ö d. / 66,7; 146,1 | 37 | Ngami ( Botswana ) | [60] |
Lacuna Racetrack | Racerbanan Lacuna | 66°06′ N. sh. 135°06′ Ö / 66,1 ° N sh. 135,1° Ö d. / 66,1; 135,1 | tio | Racetrack Playa (USA) | [61] |
Lacuna Uyuni | Uyuni Lacuna | 66°18′ N. sh. 131°36′ Ö / 66,3 ° N sh. 131,6° Ö d. / 66,3; 131,6 | 27 | Uyuni Salt Flat ( Bolivia ) | [62] |
Lacuna Air | Eyre Lacuna | 72°36′ N. sh. 134°54′ Ö / 72,6 ° N sh. 134,9° Ö d. / 72,6; 134,9 | 25 | Lake Eyre (Australien) | [63] |
Lacuna Kutch | Kutch Lacuna | 88°24′ N. sh. 143°00′ Ö / 88,4 ° N sh. 143° Ö d. / 88,4; 143 | 175 | Lake Kutch ( gränsen mellan Indien och Pakistan ) | [64] |
Lacuna Nakuru | Nakuru Lacuna | 65°49′ N. sh. 266°00′ Ö / 65,81 ° N sh. 266° Ö d. / 65,81; 266 | 188 | Lake Nakuru ( Kenya ) | [65] |
Voytschuggs Lacuna | Woytchugga Lacuna | 68°53′ N. sh. 251°00′ Ö / 68,88 ° N sh. 251° Ö d. / 68,88; 251 | 450 | Voytchugga ( Australien ) | [66] |
Kanaler ( lat. flumina ) - ett system av kanaler genom vilka flytande kolväten troligen strömmar.
ryskt namn | latinskt namn | Koordinater | Storlek, km | namnets ursprung | # |
---|---|---|---|---|---|
Elivagar kanaler | Elivagar Flumina | 19°18′ N. sh. 281°30′ Ö / 19,3 ° N sh. 281,5° Ö d. / 19,3; 281,5 | 260 | Elivagar i nordisk mytologi - 12 giftiga isströmmar | [67] |
Kanalvy | Vid Flumina | 72°54′ N. sh. 117°45′ Ö / 72,9 ° N sh. 117,75° Ö d. / 72,9; 117,75 | 158 | Utsikt i nordisk mytologi - en av de 12 floderna Elivagar | [68] |
Queladons kanaler | Celadon Flumina | 73°42′S sh. 28°48′ W / 73,7 ° S sh. 28,8°V d. / -73,7; -28.8 | 160 | Caladon - en flod i Iliaden | [69] |
Kanal Xanth | Xanthus Flumen | 83°28′ N. sh. 242°46′ V / 83,47 ° N sh. 242,76°V d. / 83,47; -242,76 | 78 | Xanth (Xanthus) - en flod i Iliaden | [70] |
Cares Canal | Karesos Flumen | Kares - en flod i Iliaden | [71] | ||
Saraswati-kanalen | Saraswati Flumen | Saraswati (Xanthus) - en flod i hinduisk mytologi | [72] | ||
Huburkanalen | Hubur Flumen | [73] |
Bay ( lat. sinus ) - en del av havet eller sjön.
ryskt namn | latinskt namn | Koordinater | Storlek, km | namnets ursprung | # |
---|---|---|---|---|---|
Arnar Sinus | [74] | ||||
Flensborg Sinus | [75] | ||||
Gabes Sinus | [76] | ||||
Kumbaru Sinus | [77] | ||||
Moray Sinus | [78] | ||||
Nicoya Sinus | [79] | ||||
Okahu Sinus | [80] | ||||
Patos Sinus | [81] | ||||
Puget Sinus | [82] | ||||
Rombaken Sinus | [83] | ||||
Skelton Sinus | [84] | ||||
Trold Sinus | [85] | ||||
Tunu Sinus | [86] | ||||
Wakasa Sinus | [87] | ||||
sinus valvis | [88] |
Ett sund ( lat. fretum ) är en smal sektion av vätska som förbinder två stora reservoarer. De fick sina namn för att hedra hjältarna i Isaac Asimovs verk från grundningscykeln .
ryskt namn | latinskt namn | Koordinater | Storlek, km | namnets ursprung | # |
---|---|---|---|---|---|
Beitasundet | Bayta Fretum | 73°00′ s. sh. 311°12′ V / 73 ° N sh. 311,2°V d. / 73; -311,2 ( Beitasundet ) | 165 | Beita Darell är en karaktär i romanen Founding and Empire , hustru till köpmannen Tran Darell och mormor till Arcadia Darell. | [89] |
Hardinsundet | Hardin Fretum | 57°18′ N. sh. 317°48′ V / 57,3 ° N sh. 317,8°V d. / 57,3; -317,8 ( Hardinsundet ) | 246 | Salvor Hardin är en karaktär i The Foundation och den första borgmästaren på planeten Terminus. | [90] |
Seldonsundet | Seldon Fretum | 66°00′ s. sh. 316°36′ W / 66 ° N sh. 316,6°V d. / 66; -316,6 ( Seldon Strait ) | 67 | Gary Seldon är huvudpersonen i huvudtrilogin, skaparen av den fiktiva vetenskapen om psykohistoria och den första ministern i det galaktiska imperiet. | [91] |
Trevizesundet | Trevize Fretum | 74°24′ s. sh. 269°54′ V / 74,4 ° N sh. 269,9°V d. / 74,4; -269,9 ( Trevizesundet ) | 173 | Golan Trevize är huvudpersonen i romanerna Foundation Crisis och Foundation and Earth , rådet för planeten Terminus. | [92] |
Krakens hav Ligeias hav Sea
Ett antal forskare lade fram en hypotes om förekomsten av ett globalt underjordiskt hav på Titan [93] . Saturnus kraftfulla tidvattenverkan kan leda till uppvärmning av kärnan och upprätthållande av en temperatur som är tillräckligt hög för att det finns flytande vatten [94] . En jämförelse av Cassini-bilderna från 2005 och 2007 visade att landskapsdetaljer hade förskjutits med cirka 30 km. Eftersom Titan alltid är vänd mot Saturnus på ena sidan kan en sådan förskjutning förklaras av att den isiga skorpan är separerad från satellitens huvudmassa av ett globalt vätskeskikt [94] .
Man antar att vattnet innehåller en betydande mängd ammoniak (ca 10%), som verkar på vattnet som ett frostskyddsmedel [95] , det vill säga sänker dess fryspunkt. I kombination med det höga tryck som utövas av satellitens skorpa kan detta vara en ytterligare förutsättning för att det finns ett hav under ytan [96] [97] .
Enligt de uppgifter som släpptes i slutet av juni 2012 och som tidigare samlats in av rymdfarkosten Cassini, borde det under Titans yta (på ett djup av cirka 100 km) verkligen finnas ett hav som består av vatten med en möjlig liten mängd salter [ 98] . I en ny studie publicerad 2014, baserad på en gravitationskarta över månen byggd från data som samlats in av Cassini , har forskare föreslagit att vätskan i havet av Saturnus måne kännetecknas av ökad densitet och extrem salthalt. Troligtvis är det en saltlake , som innehåller salter som innehåller natrium, kalium och svavel. Dessutom, i olika delar av satelliten, varierar havets djup - på vissa ställen fryser vattnet och bygger upp en isskorpa som täcker havet från insidan, och vätskeskiktet på dessa platser kommunicerar praktiskt taget inte med ytan av Titan. Den starka salthalten i hav under ytan gör det nästan omöjligt för liv att existera i det. [99]
Vätska på Titan | ||
---|---|---|
Hav | ||
sjöar | ||
luckor | ||
Kanaler | ||
Sund | ||
klyftor |
| |
|
Titan | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Geografi |
| |||||||
Studie | ||||||||
Andra ämnen |
| |||||||
|