Misiunea Titan – La peste un miliard de km de Terra se găsește o lume uimitoare unde poate exista și viață

​Titan este cel mai interesant satelit al planetei Saturn și este o lume cu totul aparte, fiindcă are, precum Terra, o atmosferă consistentă, dune, țărmuri, lacuri și râuri. Titan este o lume dominată de metan, iar temperaturile sunt de -180 de grade Celsius. Chiar și așa, este unul dintre cele mai incitante locuri din Sistemul Solar pentru că am putea găsi viață, iar o misiune va pleca în câțiva ani către acest satelit îndepărtat al lui Saturn. Mai jos puteți citi despre ce se poate vedea pe Titan, ce se întâmplă acolo și de ce locul este unul atât de special. Mulți spun că Titan este un loc mai interesant decât Marte, însă este foarte greu de ajuns acolo.

Informația pe scurt:

• Titan este amăgitor de asemănătoare cu Terra: are nori și furtuni, râuri și lacuri, ceață, dune, munți, țărmuri și mări. Chimia este cu totul diferită, este frig cumplit și peisajul este dominat de metan și etan, hidrocarburi care rămân în stare lichidă din cauza mediului rece.

• Titan se află la peste un miliard de km de Terra, iar acest satelit al lui Saturn este mult mai mare decât Luna și chiar decât planeta Mercur. Este corpul ceresc cel mai îndepărtat pe care noi, pământenii, am asolizat, sonda Huygens ajungând acolo în ianuarie 2005.

• Titan este fascinant fiindcă este unul dintre puținele locuri din Sistemul Solar care ar putea găzdui viață. Este singurul satelit din Sistemul Solar ce are o atmosferă substanțială și are la suprafață lichide, chiar dacă nu apă, ci metan. Sub gheață se găsesc și oceane formate din apă și amoniac.

• NASA va trimite o dronă către Titan, ca parte a unei misiuni care va face 8 ani până acolo. Drona va zbura în diverse locuri, pe dune, dar și pe munți și va face măsurători diverse, inclusiv seismice. Misiunea va încerca să afle dacă există forme de viață acolo, sau dacă în trecut au existat.

• Pe Titan sunt -180 de grade, pentru că ajunge acolo a mia parte din lumina Soarelui, comparativ cu Terra. Este totuși una dintre puținele destinații cunoscute din spațiu unde nu am muri de îndată ce ne-am da jos costumele spațiale. Tot am avea nevoie de măști de oxigen, dar sângele n-ar fierbe și n-am fi zdrobiți de presiune.

• Sonda Huygens a fotografiat în 2005 un peisaj uimitor de asemănător cu ce avem pe Terra: bolovani rotunjiți care au ajuns în albia unui râu și zone cu nisip umed. Marea diferență este că peisajul a fost creat nu de apă, ci de metan lichid. Pe Titan, plouă cu metan pe dealuri, iar metanul lichid se scurge în râuri, cărând sloiuri de gheață pe care le depozitează pe fundul câte unui lac de metan care apoi se evaporă.

• Nu prea sunt șanse ca omenirea să colonizeze vreodată satelitul Titan: este prea departe, este prea puțină lumină și este mult mai frig decât pe Marte. Un scenariu ar fi ca peste sute de ani Titan să devină valoros ca bază de realimentare și ca rezervă de resurse. Metanul ar putea fi recoltat și trimis pe Marte pentru accelerarea eforturilor de terraformare .

Peisaj aproape terestru la aproape 1,5 miliarde de Terra

Pe 14 ianuarie 2005, la ora 14.34 (ora României) s-a petrecut un moment istoric în explorările spațiale: sonda Huygens a asolizat pe Titan, atingând cel mai îndepărtat punct unde o sondă trimisă de om se pune pe suprafața unui corp ceresc. Titan este unul dintre cei 67 de sateliți ai lui Saturn, iar pentru oameni este și cel mai interesant. Se găsește la peste 1 miliard de km de Terra, iar sonda a făcut până acolo șapte ani, atașată la naveta Cassini.

Numele Huygens vine de la celebrul astronom olandez Christiaan Huygens, cel care cu ajutorul unui telescop a descoperit luna saturniană Titan, în 1655.

Coborârea cu ajutorul parașutei speciale a durat 2 ore și 28 de minute, sonda Huygens trebuind să suporte vânt de până la 430 km/h. Sonda a trimis timp de 70 de minute diverse date de la suprafață, până când a pierdut legătura cu Cassini. Priveliștea de pe Titan nu era cu mult diferită de ce poți găsi pe Terra.

”În timp ce se apropia de suprafață s-au fotografiat albii de râuri, zone circulare care păreau lacuri, dune de nisip, dar și pietricele mici întunecate (…) La contactul cu suprafața, sonda a atins un bolovan, după care s-a scufundat puțin într-o suprafață întunecată și umedă precum aerul din jur. Umezeala provine de la metanul care se evaporă, ceea ce arată că jos, sub stratul solid, se pot găsi bălți care fierb la presiunea atmosferică de pe Titan. În fața sondei se găseau bolovani compuși din apă și glazurați cu metan care se simțeau foarte bine la temperatura de -179 de grade de acolo”, scrie astronomul Adrian Șonka în noua sa carte ”O plimbare prin Univers”.

Pietre pe Titan (foto NASA)

”Titan întrece în dimensiuni planeta Mercur. Este singurul satelit din sistemul solar care are atmosferă, alcătuită în principal din azot și gaz metan. Pe Pământ, gazul metan este cel care aprinde flacăra aragazului, pe Titan, în schimb, fiind atât de frig, gazul metan se condensează sub forma unor picături ce cad din nori ca ploaia. Ploile de metan formează râuri și oceane, dar n-ar fi indicat să înotăm în ele”, spune Cristian Presură în cartea ”O călătorie prin univers – Astrofizica povestită.

Când spunem metan ne gândim la explozii, mai ales că metanul se aprinde pe Terra la cea mai mică scânteie. Nu și pe Titan unde sunt -180 de grade și oxigenul lipsește, astfel că nu se produc explozii. Cum glumește Adrian Șonka în cea mai nouă carte a sa, referindu-se la cele -180 de grade Celsius: ”Ăsta este cel mai moment al verii, iar la această temperatură poți face ceai doar din argon, oxigen și azot, pentru că sunt singurele elemente chimice care fierb în acest frig”.

Titan, văzută în 3 feluri de sonda Cassini (foto NASA)

Atmosfera lui Titan este spectaculoasă pentru că…ninge ”Atmosfera este ca o ceață, nu poți vedea nimic prin ea, o ceață de culoare maronie. Pe la 30 km însă, deseori apar nori albicioși, din gheață de metan, nori din care ninge. Ninsoare, detectată deasupra zonei Xanadu (…) ne pune probleme fiindcă fulgii de zăpadă nu se topesc în atmosferă, ci cad pe sol și rămân acolo, iar asta însemnă că metanul din care sunt făcuți norii trebuie să ajungă înapoi într-un fel. Felul ăsta încă nu a fost găsit”, scrie Adrian Șonka în cartea O plimbare prin univers.

O călătorie spre Titan nu va fi doar una departe în spațiu, ci și una departe în…timp, fiindcă Titan este acum cum era Terra pe la începuturile ei.

Titan – O posibilă călătorie spre începutul Terrei

Atmosfera lui Titan este cum era atmosfera Pământului cu mult timp în urmă, iar chimia bogată în carbon a atmosferei și a lacurilor sale se crede că este similară chimiei bazate pe carbon care a precedat viața pe Pământ. Pe Titan există dune, lacuri, râuri, munți, țărmuri și mări. Titan are însă blocuri de apă înghețată, în loc de lavă topită, are un amestec de gheață topită și amoniac, în loc de pulbere de suprafață

Titan este al doilea cel mai mare satelit natural din Sistemul Solar, după Ganymede, satelit al lui Jupiter.

Titan nu a fost aleasă întâmplător pentru asolizarea spectaculoasă din 2005. Cum explică Neil deGrasse Tyson în cartea ”Moartea într-o gaură neagră și altele dileme cosmice: ”foarte mulți astrobiologi văd în Titan un laborator viu pentru studierea trecutului îndepărtat al Pământului”, Pe Titan se găsesc apă, amoniac, metan și etan. ”Apa înghețată are o duritate apropiată de cea a betonului. Însă combinația de temperatură și presiune a lichefiat metanul, iar primele imagini trimise de Huygens indicau prezența unor râuri și lacuri din metan”.

Sonda Cassini a ajuns în 2004 în sistemul lui Saturn și l-a analizat timp de 13 ani, mergând și către centrul acestui sistem. Misiunea Cassini a fost una dintre cele mai reușite din istoria explorării planetare.

În zona planetei Saturn, la peste un miliard de km de Soare, este marginea exterioară a sistemului solar, unde influența gravitațională a Soarelui și lumina de la acesta sunt slabe. La această distanță se întâmplă mai puține lucruri, pentru că la temperaturi scăzute, procesele chimice sunt mai slabe, iar în condiții de gravitație reduse, ciocnirile sunt mai rare și mai lente.

În aceste condiții este mare noroc că putem studia o lume care acum arată cum era și Terra la începuturile ei. Prin telescoapele de pe Pământ Titan apare ca o sferă lipsită de forme de relief, acoperită de un strat uniform de nori.

Primele sonde care au făcut survoluri scurte au fost Pioneer 11 în 1979 și cele două sonde Voyager, în 1980. Senzorii acestora nu au reușit să pătrundă prin pătura de nori, astfel că nu au sesizat forme de relief la suprafață, însă au observat și au strâns date despre atmosfera lui densă care avea aspectul unei ceți portocalii în lumina Soarelui.

Temperatura la suprafața lui Titan este de -180, -170 de grade, iar presiunea aerului la suprafață este cu 50% mai mare decât la suprafața Terrei și metanul se condensează în stare lichidă.

”Titan trebuie să fie umed, nu din cauza apei, ci din cauza metanului lichid”, explică Paul Murdin în cartea ”Viețile secrete ale planetelor”. El descrie și ce s-a putut vedea după ce sonda Huygens a coborât mai bine de două ore către suprafața acestei lumi fantastice, timp în care a făcut măsurători în atmosferă.

”Sonda a asolizat cu un bufnet înfundat, deși nu era nimeni acolo care să audă zgomotul. Terenul era relativ neted, dar nu era lichid. Suprafața nu era nici dură și solidă, nici moale și pufoasă: era ușor comprimabilă, ca un strat de nisip ud sau de zăpadă nu foarte compactă. Când s-a așezat pe nisip, landerul a adâncit câțiva milimetri în nisip piatra aflată sub baza lui”.

În imagine se vede un peisaj care poate fi oricând și pe Terra: sunt bolovani rotunjiți care au ajuns în albia unui râu și în zone cu nisip umed. Deși pare un peisaj terestru, pe Titan sunt câteva diferențe uriașe: ”Peisajul a fost creat nu de apă, ci de metan lichid. Pe Titan, plouă cu metan pe dealuri, iar metanul lichid se scurge în râuri, cărând sloiuri de gheață pe care le depozitează pe fundul câte unui lac de metan care apoi se evaporă”, spune Paul Murdin.

Locul de asolizare a sondei Huygens făcea parte dintr-un peisaj lichid, un mozaic de mici lacuri de metan, cu forme neregulate. Tot pe Titan există un râu de câteva sute de km lungime care curge printr-o regiune cu canioane ce au pereți de până la 600 metri înălțime. Interesant este că se crede că atunci când vântul bate cu putere, lacurile au valuri mari la suprafață.

Titan este singurul loc din Sistemul Solar unde știm că există un echivalent al ciclului apei în natură de pe Terra, dar nu este cu apă, ci cu metan: plouă cu metan din nori și acesta curge la suprafață în râuri și lacuri și apoi se evaporă înapoi în cer.

Colaj cu imagimi de pe Titan (foto ESA/NASA)

Kraken Mare este cea mai întinsă mare de pe Titan, având 400.000 kmp, ceea ce înseamnă că este mai mare decât Marea Caspică de pe Terra. Se estimează că adâncimea este de 160 m.

Despre peisajul SF de pe Titan scrie și Louisa Preston, într-unul dintre capitolele cărții ”Extratereștrii – Ce spune știința despre viața în univers”, carte coordonată de Jim Al Khalili.

”În loc de stânci, Titan este presărat cu blocuri de apă înghețată: în locul lavei topite are un amestec de apă înghețată și amoniac: în loc de pulbere de suprafață, are particule de ceață și fum care au ajuns acolo prin intermediul ploilor; și are chiar și dune modelate de vânt, dar alcătuite din hidrocarburi organice în loc de nisip”

NASA și misiunea cu ”libelula” uriașă

Cea mai îndrăzneață misiune îndepărtată programată de NASA va începe în 2027 când va fi trimis către Titan un elicopter special cu patru rotoare. Opt ani va face până acolo aparatul numit Dragonfly (libelula), iar misiunea ar trebui să dureze peste doi ani și jumătate. În pregătirea Dragonfly, NASA va învăța și câte ceva de la Ingenuity, elicopterul care a realizat cinci zboruri pe Marte. Misiunea către Titan a fost anunțată în iunie 2019, atunci se vorbea de anul de plecare 2026, dar a mai fost amânată cu un an.

Misiunea pe Titan va fi una extrem de ambițioasă: Dragonfly ar trebui să parcurgă peste 150 km pe acel corp ceresc și să colecteze mostre din mai multe locuri și să facă diverse măsurători. La capitolul aerodinamică ar trebui să fie mai ușor pe Titan decât pe Marte, dată fiind atmosfera substanțială și gravitația foarte slabă, însă prezența metanului în cantități mari și temperaturile de -180 de grade vor fi obstacole greu de depășit. Pe Marte, Ingenuity a fost construit să reziste și la nopți cu -100 de grade pe Marte.

Dragonfly (ilustrație NASA)

Acum se discută și dacă ar putea exista o misiune prin care mostre culese de pe Titan, spre exemplu din lacurile cu metan, ar putea fi aduse înapoi pe Terra. Sunt cercetători care spun că metanul ar putea fi folosit pentru a produce combustibilul de rachetă cu care sonda să revină pe Terra și dat fiind că metanul este deja în stare lichidă, nici nu este nevoie de procesare chimică. Va trebui găsită o soluție și de producere a oxigenului lichid, pentru ca acel combustibil să ardă, dar vorbim totuși despre lucruri care nu se vor întâmpla prea curând.

Visul astrobiologilor este ca în 20-30 de ani să fie lansată spre Titan o misiune cu un submarin special care să fie dus și lansat în mările de pe Titan și idei despre cum ar trebui să arate există deja.

De ce ar putea exista viață pe Titan

Un minus pentru Titan este faptul că este atât de rece acolo și orice eventuale forme de viață ar fi evoluat, ar trebui să fie alcătuite din substanțe chimice extrem de diferite de cele care constituie viața pe Pământ și, mai ales, NU ar trebui să se bazeze pe apă, care este blocată într-o stare inaccesibilă.

Titan și Thetys

Titan este însă importantă pentru știință și sunt speranțe că acolo pot fi organisme ce rezistă în condiții extreme. ”Ar putea exista forme de viață care să reziste în habitate neobișnuite: în lacurile de hidrocarburi lichide de la suprafață sau din adâncimi (…) În ciuda diferențelor însemnate, condițiile prebiotice ale mediului înconjurător de pe acest satelit și chimia organică care le este asociată sunt, în teorie, suficiente pentru a demara o evoluție chimică asemănătoare cu ceea ce se consideră că a dat naștere vieții pe Pământ”, scrie Louisa Preston.

Ar putea oamenii să colonizeze Titan?

În cartea ”Viitorul omenirii” Michio Kaku face un exercițiu de imaginație despre ce ar putea face oamenii peste sute sau chiar mii de ani, când vom avea resursele să terraformăm luni îndepărtate, precum planeta Marte. Iese din discuție posibilitatea de a terraforma Titan, pentru că este imposibil să generezi un efect de seră auto-întreținut la o distanță atât de mare de Soare.

Dar cum ar fi pentru un om care ar ajunge pe Titan

”Este singurul satelit natural cu o atmosferă considerabilă, cu o presiune mai mare cu 45% decât cea terestră. Este una dintre puținele destinații cunoscute din spațiu unde nu am muri de îndată ce ne-am da jos costumele spațiale. Tot am avea nevoie de măști de oxigen, dar sângele n-ar fierbe și n-am fi zdrobiți de presiune”,spune Michio Kaku.

Cei mai înalți munți de pe Titan (foto – NASA)

Nu ar fi deloc plăcut pe Titan pentru un om: ar primi a mia parte din lumina soarelui față de cât primim noi pe Terra și deci energia solară nu ar putea fi utilizată ca sursă de energie, așa că toată energia și căldura ar depinde de generatoare ce ar trebui să funcționeze neîncetat. Ar fi extraordinar de greu de făcut agricultură pe o planetă fără oxigen și dioxid de carbon, așa că orice plantă ar trebui crescută în incinte speciale. Pentru că nu se poate produce multă hrană, este exclus ca pe Titan să fie vreodată o colonie mare.

Apoi trebuie spus că gravitația de pe Titan este 15% din cea de pe Terra, astfel că oamenii ar trebui să fie permanent în mișcare pentru a nu pierde masă osoasă și musculară. Un alt minus: mesajele către Terra ar face ore bune. Concluzia ar fi că pare foarte puțin posibilă colonizarea acestei lumi, chiar și în sute de ani de acum înainte: este prea greu, prea rece, prea departe și mult mai complicat decât pe Marte (unde omul încă nu a pus piciorul).

Ar fi un scenariu, dar este unul SF, probabil pentru anul 2500

Iată ce spune Michio Kaku ”Titan s-ar putea dovedi valoros ca bază de realimentare și ca rezervă de resurse. Metanul ar putea fi recoltat și trimis pe Marte pentru accelerarea eforturilor de terraformare sau ar putea fi folosit pentru crearea unor cantități nelimitate de combustibil de rachetă pentru misiunile în spațiul cosmic. Gheața de pe Titan poate fi purificată și transformată în apă potabilă și oxigen sau pentru obținerea unor cantități suplimentare de combustibil de rachetă. Atracția gravitațională scăzută ar face aterizarea și decolarea de pe satelit relativ simple și eficiente. Titan ar putea deveni o stație de alimentare importantă în spațiu”.