Saturn

タイタン

TitanIR2.jpg

タイタンに関する事実

タイタンは 土星に知られている15番目の衛星で、一番大きさです。

土星からの距離:1,221,830 km
          直径:5150 km
          質量:1.35e23 kg

ギリシャ神話では、タイタンは巨人族で、ウラヌスガイアの子供でした。天を支配しようとしましたが、放り出され、ゼウスの家族があとを継ぎました。

1655年、ホイヘンスにより発見されました。

長い間、タイタンは太陽系で一番大きい衛星と思われていましたが、最近の観測でタイタンの大気がたいへん厚く、固体表面は ガニメデよりわずかに小さいことがわかりました。それでもタイタンは直径では水星より大きく、冥王星よりも直径・質量が大きいです。titnhiph.gif

ボイジャー1号計画の主な目的の一つは、タイタンの研究でした。ボイジャー1号はタイタンの表面から4000kmのところまで迫り、我々はそれ以前の300年間で得た以上の知識を、この数分間で得ました。

しかしそれでも、我々の知識は非常に限られたものです。タイタンは、非常に厚い大気に囲まれています;地表は可視光ではまったく見ることができません (写真 8)。 (カッシーニ計画では、観測衛星マゼランが金星で行ったような、レーダーによる地表の地図作成が行われる予定です。) ボイジャーがもたらした画像もすべて、北半球と南半球でわずかに色の違いがあるのを見せるだけです。ハッブル宇宙望遠鏡では大気表面の細部を見ることができます。

タイタンの内部構造はガニメデカリストトリトン、そして(おそらく) 冥王星とよく似ています。

タイタンの半分は水性の氷で半分は岩石です。それらはおそらく、3400kmの岩石コアと、それを取り囲む、それぞれ異なった結晶構造を 持つ氷の層になっています。内部はまだ熱いかもしれません。レアやその他の土星の衛星と似てはいるものの、タイタンは非常に大きく、重力による内部圧縮があるので、密度は他の衛星より高いです。

titan1.gif太陽系の衛星のなかでただ一つ、タイタンには大気があります。地表で1.5気圧(地球より50%高い)あります。大気は(地球と同じように)主には窒素分子でできており、さらに15%程度のアルゴンや数パーセントのメタンが含まれています。興味深いのは、それ以外にもごくわずかな、12種類以上の有機物質(すなわちエタン、シアン化水素、二酸化炭素)が微量に存在することです。有機物質はメタンとして生成され、大気の上層に多量にありますが、太陽光線で破壊されます。結果は大都会のスモッグと似たようなもので、しかしずっと濃いものです。これは原初の地球で、生命が最初に誕生したころとよく似ています。

タイタンには磁場がなく、時々土星の磁気圏の外側の軌道を移動します。そして直接太陽風にさらされます。それにより大気上層の分子はイオン化され運び去られているかもしれません。

地表でのタイタンの温度は94 K (-290 F)です。この温度では、水性の氷は昇華することはなく、地表では水が大気の化学反応に関与することはありません。にもかかわらず、化学反応はいろいろと起こるようで、結果として非常に厚いスモッグのようなものができます。

地表から200kmと300kmのところに、おそらく2つの雲の層があるようです。その他の少量だがもっと複雑な化学反応が、宇宙から見えるオレンジ色の原因だろうと思われます。

エタンの雲がエタンの雨を降らせ、地表では、深さ1000mに達するエタン(あるいはエタンとメタンの混合物)の海があるかもしれません。しかし最近の地上からのレーダー観測では、これには疑問が投げかけられています。カッシーニはこの課題を解決できるでしょう。

TitanIR.jpg最近のハッブル宇宙望遠鏡の近赤外線による観測で、タイタン表面の驚くべき画像が得られました (写真 1、上)。 ボイジャーのカメラはタイタンの大気の中を見通すことはできませんでしたが、近赤外線では霞がより透明になり、ハッブル宇宙望遠鏡の映像は、タイタンの軌道上の前向きの半球に巨大な明るい「大陸」があることを示しているのです。このハッブル望遠鏡の成果は、タイタンに液体の「海」があることを証明したわけではありません。しかし、タイタンの表面にだけ、巨大な明るい部分と暗い部分が存在しています。 ホイヘンス・プローブの着地地点は、一部はこのような画像を検討して選ばれました。そこは北緯18.1度、経度208.7度で、最大の「大陸」の沖合地点 (写真 9)になるでしょう。(また、カッシーニからのはるかに高い分解イメージはすぐに来ることです。)<img src="https://planet.logue.be/?cmd=ref&page=Titan" alt="titanhst.gif" title="titanhst.gif" class="" width="96" height="94" />

ハッブル宇宙望遠鏡による観測で、タイタンの自転も、木星の他のほとんどの衛星と同じように 同期型であることがわかりました。titansurf.jpg

タイタンに関するもっと詳しい情報

未解決の問題

  • 液体の表面はあるのでしょうか?
  • 内部は今も熱いのでしょうか?
  • なぜタイタンにだけ、他では見られない厚い大気があるのでしょうか?
  • タイタンには有機化合物があり、液体のある環境である可能性もあります。生命が存在するには極端に低温ですが、そのようなことがありえるのでしょうか? タイタンは最も生命存在の可能性の高い星の一つです。いずれにせよ地球の原初環境との比較対象として興味深いです。
  • カッシーニ観測衛星のレーダー地図作製機とホイヘンス・プローブが、この謎の衛星に関する、正確なデータをもたらしてくれるでしょう。