Колонизация Титана

[Змей Петров]

Цитата: Короб от Сегодня в 09:11:58Возможно, Вы не в курсе, но:- Гюйгенс приземлился на "светлый" участок, который оказался ниже "уровня моря";
Переход на личности - дурной тон, и характерная черта фриков и любителей теорий заговора, которых тут не жалуют.

Не моё конечно дело. Но, я не вижу тут перехода на личности.

[Rattus]

Но, я не вижу тут перехода на личности

Как модератор, тоже не вижу. Это, возможно, было лишнее, но не за гранью правил. Сам такой оборот использую нередко.

И, вообще-то, Гюйгенс сел в тёмный участок

Но не в ночь же? Температура днём в тени и ночью - это всё же две довольно большие разницы могут быть при наличии плотной атмосферы.

и Титане - кора ЛЕДЯНАЯ

Водняность коры Титана он вроде бы не отрицает. Он отрицает водяность поверхностного слоя грунта, включая булыжники и может даже где-то горы. Т.е. в его видении вода образует только аналоги наших "магматических пород", а углеводороды - все "осадочные". Булыжники на Земле тоже нередко из осадочных пород формируются.
Вот толщина этого слоя и его распространенность - и есть предмет дискуссии.

[Короб]

И, вообще-то, Гюйгенс сел в тёмный участок:http://www.youtube.com/watch?v=CNiO1b0ewy0#

Не нашёл по Вашей ссылке упоминание про тёмный участок.
Или Вы обозначили "тёмным участком" тот факт, что солнечные лучи не достигают поверхности и о том, что там сумрак из-за плотных облаков? Ну так я даже больше скажу, Гюйгенс при посадке и съёмке поверхности использовал собственный источник света. Но обратите внимание на отсутствие теней-  вот Вам показатель густоты тумана.

Конечно. Любое тело крупнее астероида имеет внутренний источник тепла.Рекомендую книгу - Кусков О.Л. Системы Юпитера и Сатурна. Формирование, состав и внутреннее строение крупных спутников.http://www.geokhi.ru/DocLab45/Кусков_Книга_Название.pdf
Там описываются более-менее современные (2009) модели ...
Приводятся ОБОСНОВАНИЯ ...
Короб, как прочитаете, можете возвращаться. До тех пор не вижу смысла спорить о фантазиях а метановой коре Титана.

Отдельное спасибо Вам за наводку!
(более корректная ссылка такая: http://www.geokhi.ru/DocLab45/Кусков_Книга_Содержание.pdf)
Уверен, что Вы ознакомились с текстом на стр. 476 - 495 (модели пороисхождения атмосферы и внутреннего строения я тоже прочитал, но не нашёл там чего-либо существенного) и материалом, которым авторы пользовались при написании данной статьи (что-то около 58 статей из 1054, из которых самый "свежий" датируется 2008 годом, много статей за 2005 год, в т.ч. дублирующих друг-друга по содержанию + множество статей за "махровые года".)
Готов дискутировать с Вами на равных:
1. из всего материала не нашёл сведений указывающих на обнаружение воды на Титане.
2. из всех моделей описывающих происхождение Титана и эмиссию метана в атмосферу наиболее правдоподобны модели 14.3.2 и 14.3.4, но последней авторы уделили лишь три абзаца.
3. В последующие годы (с 2009 по 2017) Кассини ещё неоднократно изучал Титан, и если до 2009 года вулканизм лишь предполагался, то после 2009 года, на Титане были обнаружены образования очень похожие на вулканы, с кальдерами и прочими внешними признаками, присущими вулканам. Изучение этих "вулканов" дало основание полагать лишь о выбросе метана с примесями аммиака. К тому же не выявило явных отличий "извергнутой" породы от всякой "другой" на Титане. В связи с этим наличие воды в верхних слоях коры Титана осталось неподтверждённым.

[Dayan]

На самом деле какие-то признаки воды на поверхности Титана "Гюйгенсом" и "Кассини" были зарегистрированы. Вот статья, опубликованная в журнале Nature в декабре 2005 года, в которой приводится отражённый спектр поверхности Титана в ИК. Полоса поглощения на длине волны 1540 нм может быть объяснена присутствием водяного льда, хотя, как отмечают авторы, это интерпретация не единственная.
В этой же статье приводится знаменитая фотография, сделанная "Кассини" (Figure 4). На ней изображена поверхность Титана, покрытая светлыми округлыми "камнями" с размерами 10-15 см. Авторы пишут, что вероятнее всего они состоят из водяного льда, покрытого углеводородами. Нигде в статьях даже в виде предположения мне не встречалось информации о том, что эти булыжники могут состоять конкретно из метана.
Согласно статье Titan’s surface spectra... спектр самой поверхности Титана в месте посадки "Гюйгенса" хорошо объясняется слоем зёрен водяного льда, покрытого влажным слоем слабо уплотнённых аэрозолей, выпавших из атмосферы при фотохимических реакциях. Наблюдение этой области с орбиты аппаратом "Кассини" тоже косвенно подтверждают гипотезу авторов.

Кстати, на сайте NASA открытым текстом пишут, что булыжники, видимые на фотографиях с "Гюйгенса", возможно, состоят из водяного льда:
Huygens: 'Ground Truth' From an Alien Moon – "After a two-and-a-half-hour descent, the metallic, saucer-shaped spacecraft came to rest with a thud on a dark floodplain covered in cobbles of water ice, in temperatures hundreds of degrees below freezing".
Huygens on Titan – "Smooth stones, possibly containing water-ice, are strewn about the landscape".
Т.е. никакого избегания слова "водяной" ("water") по поводу булыжников на поверхности Титана, зарегистрированных "Гюйгенсом", на сайтах NASA нет.

Кроме того, в статье Titan’s surface composition... по данным со спектрометра VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer) аппарата "Кассини" была исследована поверхность Титана в окнах прозрачности метана, профили которых были получены "Гюйгенсом". Большая часть поверхности Титана имеет спектр, лучше всего объясняемый смесью водяного льда и осадочного материала атмосферы.

[Змей Петров]

Как модератор, тоже не вижу. Это, возможно, было лишнее, но не за гранью правил. Сам такой оборот использую нередко.

Эх... Видели бы вы - какие обороты речи используются в других темах...

[Короб]

На самом деле какие-то признаки воды...
вероятнее всего они состоят из водяного льда...
Наблюдение этой области с орбиты аппаратом "Кассини" тоже косвенно подтверждают...
булыжники, видимые на фотографиях с "Гюйгенса", возможно, состоят из водяного льда

Да, во вселенной  возможно всё, но хотелось бы, чтобы это было именно у нас.

Кроме того, в статье Titan’s surface composition... по данным со спектрометра VIMS

Вот это действительно очень интересно!
Тем более, формально подтверждённый выброс воды вулканом!
Вода в Титане есть (каламбур).

Но какого чёрта эрозия супер твёрдых пород (воды) настолько быстрая? Как же быть со "сверхтвёрдостью" водяного льда? И почему породы в "окрестностях" вроде как бы малость обогащены водяным льдом, но спектр смахивает на углеводородный?

In other places, kilometer-scale exposures of nearly pure water ice bedrock on Titan’s surface indicate relatively locally rapid erosion compared to rates of accumulation of solid hydrocarbons precipitated from the atmosphere. Somewhat surprisingly, Titan’s vast equatorial dune fields appear slightly enriched in water ice compared to the surrounding bright regions, but the spectrum of the dune material itself may nonetheless be consistent with a predominantly organic haze-derived composition

Можем предположить вместо воды аммиак?

[Змей Петров]

Но какого чёрта эрозия супер твёрдых пород (воды) настолько быстрая? Как же быть со "сверхтвёрдостью" водяного льда?

В отчетах проскакивает, что Гюйгенс при..титанился на что-то вроде мокрого песка.
Роль песчинок играет водяной лёд, роль жидкости - метан.
Вот песчинки и истачивают основную породу.

[crazy_terraformer]

Гипотеза. Твёрдая порода - газогидраты.

[Rattus]

Можем предположить вместо воды аммиак?

Как уже писал выше - "вместо" - вряд ли. Куда скорее - "вместе".

[Dayan]

Вот это действительно очень интересно!

До этого тоже интересно.

Да, во вселенной  возможно всё, но хотелось бы, чтобы это было именно у нас.

Тем более, формально подтверждённый выброс воды вулканом!
Вода в Титане есть (каламбур).

Извините, я вас не понимаю. Это попытка увода в сторону?

Но какого чёрта эрозия супер твёрдых пород (воды) настолько быстрая? Как же быть со "сверхтвёрдостью" водяного льда?

Настолько быстрая – это насколько именно?
В статье же написано не об эрозии льда, а об эрозии осадочного материала в некоторых местах на поверхности Титана, обнажающей относительно более "чистый" водяной лёд, который не успевает покрываться аэрозолями.

И почему породы в "окрестностях" вроде как бы малость обогащены водяным льдом, но спектр смахивает на углеводородный?

В статье написано: "Somewhat surprisingly, Titan’s vast equatorial dune fields appear slightly enriched in water ice compared to the surrounding bright regions, but the spectrum of the dune material itself may nonetheless be consistent with a predominantly organic haze-derived composition". Т.е. экваториальные тёмные регионы кажутся более обогащёнными водяным льдом, чем окружающие области Титана, но спектр материала самих дюн, вероятно, соответствует преимущественно органическому составу.

Можем предположить вместо воды аммиак?

Т.е. всё что угодно, только не вода? По-моему, вы предвзяты.

[Андрей Астрофизический]

Гюйгенс при посадке и съёмке поверхности использовал собственный источник света. Но обратите внимание на отсутствие теней-  вот Вам показатель густоты тумана.

Ну, т.е. без постоянно носимого с собой, собственного источника света, там будет темно как у негра в Ж.. причем круглосуточно. А с собственным светильником можно что-то рассмотреть, но ни в коем случае не пейзаж до горизонта.
Мда, тоскливо там будет хомосапиенсу. Грустно, скучно, тоскливо и холодно. Все же Марс многократно лучше подходит для колонизации, чем этот ваш Титан.

[bob]

Короче говоря, русло дождевого ручья.

Угу. И прямо в него, в высохший ручей, случайно угодил аппарат. За сотни километров до рек и морей. И это "русло ручья" продолжается до местного горизонта. Края ему не видно. Вот это ручей... Представьте себе вероятность при посадке на Землю попасть в ручей или пересохшую реку шириной до горизонта. В общем-то она равна нулю. Уж не знаю как там, на Титане, но на Земле таких рек ещё ни разу не случалось. Амазонка и Енисей просто отдыхают.

[Rattus]

Грустно, скучно, тоскливо и холодно.

Если уж мы постулируем прекрасный мир будущего с дешевой автоматикой и энергетикой, то кто заставляет за пределы герметичной аркологии вылезать своими ногами?

[bob]

Фишка вправду есть, и внятного ответа она не имеет. Если булыжники обычные, каменные, почему их не поглотила молодая ледовая кора намного позже их выпадения? Если булыжники ледяные, почему их там столько навалено, на ровной плоской равнине, вдали от рек, вулканов, кратеров и гор? Откуда? Если они углеводородные, то, извиняюсь, углеводородов полно в атмосфере и в морях, далеко не в виде булыжников. В общем, этот снимок с камеры "Гюйгенса", как был загадкой, так и остаётся. Тем более, что он сделан в экваториальной области, где метан и этан в летучей фазе и твёрдых углеводородов быть не могло. Кроме битума и асфальта если только. В общем, классический вопрос: твёрдая ли луна. Что на самом деле представляет собою поверхность? Данные, вроде, и есть, но они противоречивы. Например, считается, в "морях" Кракена и Лигейи в поверхностном слое жидкий метан. Хорошо, а почему тогда СОВСЕМ нет волн при средней скорости ветра полметра в секунду? Да, это небольшая скорость. Но даже в более тяжёлой воде, а не метаноле, на Земле это дало бы ощутимую волну на таком пространстве, да ещё на мелководье, а её нет.

[LonelyWanderer]

Булыжники не "тонут", потому что они не силикатные. Булыжников так много, потому что они имеют, однако, солидный возраст, явно не пару десятков лет, им, возможно, миллионы лет, т.е. они просто накопились, поэтому их и много, и образовались они в ходе разных процессов, однако за это время пообточились ветром, осадками и т.д, поэтому округлые.  Это должна быть достаточно твердая и устойчивая к испарению порода, и водяной лёд при здешних температурах подходит. Такое количество метановых булыжников было бы очень трудно объяснить, скорость  их эрозии сильно бы преобладала над скоростью образования.

[bob]

Обилие булыжников на Марсе понятно: метеориты, вулканические бомбы, пыльные бури, в древности могли быть обширные водяные потоки, движущиеся ледники. Но и то там булыжников в ландшафте очень немного. В основном песок. Откуда сплошные булыжники на плоской равнине Титана при молодой ледовой коре? Не важно, какие они - углеводородные, ледяные или каменные.

[SpaceEngineer]

Не нашёл по Вашей ссылке упоминание про тёмный участок.
Или Вы обозначили "тёмным участком" тот факт, что солнечные лучи не достигают поверхности и о том, что там сумрак из-за плотных облаков? Ну так я даже больше скажу, Гюйгенс при посадке и съёмке поверхности использовал собственный источник света. Но обратите внимание на отсутствие теней-  вот Вам показатель густоты тумана.

Да нет же, под тёмным участком я имел в виду именно тёмно окрашенный участок поверхности - "мокрый песок". Посмотрите видео ещё раз.
И тени там, кстати, очень даже есть. Под булыжниками заметны, и тень от парашюта Гюйгенса есть на некоторых снимках (видео - это обработка, можно сказать, компьютерная графика, но оригиналы снимков никто не запрещает посмотреть). Фонарь у аппарата есть, но световое пятно от него видно только в самой нижней части кадра. Тень от парашюта он уж точно не мог создать.
Оптическая толщина атмосферы в видимом диапазоне порядка 3, так что в "ясный день" (т.е. без облаков, только со всегда присутствующей дымкой) Солнце будет видно как яркое пятно в небе, в форме гало с экспоненциальным усилением яркости к центру. Оно вполне способно создавать тени.

Изучение этих "вулканов" дало основание полагать лишь о выбросе метана с примесями аммиака. К тому же не выявило явных отличий "извергнутой" породы от всякой "другой" на Титане. В связи с этим наличие воды в верхних слоях коры Титана осталось неподтверждённым.

Под "всякой другой" подразумевается вода. Аммиак и метан ведь находятся в мантии не сами по себе, а в виде раствора в воде (5-15% аммиака, сколько-то метана). Криовулканы извергают криомагму - расплавленную "горную породу", т.е. водно-аммиачно-метановый раствор.
Кстати, температура замерзания аммиака - всего -77°С, так что в условиях Титана он должен быть твёрдым. Разумеется, не в чистом виде, а в составе водно-аммиачных "горных пород" и тех самых булыжников.

Угу. И прямо в него, в высохший ручей, случайно угодил аппарат. За сотни километров до рек и морей. И это "русло ручья" продолжается до местного горизонта. Края ему не видно. Вот это ручей... Представьте себе вероятность при посадке на Землю попасть в ручей или пересохшую реку шириной до горизонта. В общем-то она равна нулю. Уж не знаю как там, на Титане, но на Земле таких рек ещё ни разу не случалось. Амазонка и Енисей просто отдыхают.

Ну это же другой мир. Там другая гравитация, плотность атмосферы, другие механические свойства горных пород и жидкостей. Подходить к нему с земными мерками как-то не правильно. Вон на Марсе речные русла тоже десятки километров шириной, любая земная река обзавидуется.

Откуда сплошные булыжники на плоской равнине Титана при молодой ледовой коре?

Уже ведь сказали, откуда. Это не плоская равнина, а холмистая местность, в долине которой (куда угодил "Гюйгенс") бывают сезонные метановые потоки.
Вообще, вы видели хоть одно фото с любой планеты, где в кадре не было бы ни одного булыжника? Кроме областей песчаных дюн/наносов. Булыжники - характерная черта любой твёрдой планетарной поверхности. Даже на астероидах они есть!

Такое количество метановых булыжников было бы очень трудно объяснить, скорость  их эрозии сильно бы преобладала над скоростью образования.

Да, они бы там плавились быстрее, чем образовывались, т.к. температура не располагает.

3. Кроме Гюйгенса температура измерялась Кассини во время его пролёта рядом с Титаном. При этом замерялся температурный "фон", обусловленный в первую очередь температурой верхних слоёв атмосферы.
У меня нет данных об измерении температур Титана "ночью". Можете предоставить?

Прямых нету, но есть моделирование климата. Например: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103511004593
Модель строится так, чтобы удовлетворять наблюдательным данным (зависимость с высотой температуры и плотности воздуха, скорости ветра, измеренные "Гюйгенсом"). И как ни крути, при этом получается, что разброс температуры от экватора к полюсу - всего несколько градусов.
Титан слишком далёк от Солнца, а тепловая инерция атмосферы очень велика, поэтому она сглаживает температуру по всей поверхности. В этом он похож на Венеру.

[bob]

Вообще, вы видели хоть одно фото с любой планеты, где в кадре не было бы ни одного булыжника? Кроме областей песчаных дюн/наносов. Булыжники - характерная черта любой твёрдой планетарной поверхности. Даже на астероидах они есть!

Я всё-таки отдаю предпочтению обычным булыжникам. Пример: "Анализ ближних инфракрасных и ультрафиолетовых спектров в высоком разрешении, полученных КА «Галилео» и наземными инструментами, выявил значительное количество и других веществ: гидратированные силикаты, содержащие магний и железо[4], углекислый газ[23], сернистый газ[31], а также, вероятно, аммиак и различные органические соединения[4][17]. Результаты миссии указывают на наличие некоторого количества толинов на поверхности[32]. Кроме того, спектральные данные указывают на сильную мелкомасштабную неоднородность поверхности спутника. Небольшие яркие пятна чистого водяного льда хаотично перемешаны с участками, покрытыми смесью камней и льда, и с обширными тёмными областями, покрытыми неледяными породами[4][11].Поверхности Каллисто свойственна асимметрия: ведущее полушарие[g] темнее, чем ведомое. На остальных галилеевых спутниках ситуация обратная[4]. Ведомое полушарие[g], судя по всему, богато углекислым газом, тогда как на ведущем больше сернистого газа[33]. Множество относительно молодых ударных кратеров (подобных кратеру Адлинда) также обогащены углекислым газом[33]. В целом, химический состав поверхности Каллисто, в особенности её тёмных областей, скорее всего близок составу астероидов D-класса[11], поверхность которых состоит из углеродосодержащей материи.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE_(%D1%81%D0%BF%D1%83%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA)
То есть, я считаю Титан аналогом Каллисто, но не лишённой атмосферы. Если пыль и камни рыхлые как пемза, они во льду тонуть не будут. А при не значительных в тех местах взаимных орбитальных скоростях аккреция пыли и метеороидов на поверхность будет достаточно плавной. То есть цвет и поверхностный состав лун больших планет может определяться тем, через что они проходили в последний раз - через облако ледяной пыли или шлейф силикатной пыли с метеороидами. Таких слоёв может быть много. И дело в том, какой из них случайно оказался на поверхности последним. Например, на Каллисто горы белые, припорошены снегом, и кратеры белые (они вскрывают подлежащие ледяные слои, но поверхность в среднем тёмная почти как асфальт - тяжёлые углеводороды и силикаты (то есть банальная пыль и песок с камнями и чем-то вроде мазута). И ещё насчёт мазута: то, что моря Титана  начисто лишены волн, хоть в основном и состоят из лёгких метана и этана, наводит на мысль о наличии примеси загустителей раствора. Например, чтобы превратить бензин в вязкий напалм много бутадиена вовсе не надо. Я всё-таки подозреваю, исходя из их свойств, что это не моря, а болота, гигантские трясины из-за каких то примесей, загущающих раствор. Могу ошибаться, но толика уверенности в такой картине у меня есть. И если это так, то добраться до слоя водяного льда практически в любой точке посадки на Титане будет не просто. Водяного льда там до чёрта, но какой глубины нужна шахта для его добычи - не ясно. Кстати, и "Гюйгенс" никакой воды не показал, он показал углеводороды. И я подозреваю поверхностный слой обычных камней и песка, запачканных углеводородами. А лёд глубже, и не известно, насколько глубоко. Может быть, что очень глубоко.

[Rattus]

Кстати, температура замерзания аммиака - всего -77°С, так что в условиях Титана он должен быть твёрдым. Разумеется, не в чистом виде, а в составе водно-аммиачных "горных пород" и тех самых булыжников.

Водно-аммиачная эвтектика 2:1 имеет температуру замерзания -100°С. Она всё равно будет твёрдой в тех условиях, просто замечание для точности.

[bob]

Возвращаясь к возможной "каллистоподобности" Титана. С одной стороны это плохо, так как затрудняет доступ к воде. С другой стороны - сталь, никель, пластик, керамика. На Каллисто было бы проще: там и открытый лёд в кратерах доступен. И реактор не обязателен - солнечные батареи уже с трудом, но ещё можно использовать, как "Джуно". На Титане же нет молодых ударных кратеров (и вообще почти нет видимых кратеров), как и на Земле, и ещё атмосфера ядовитая.