thumb|right|300px|Mosaico de radar de abertura sintética de média resolução e em cores falsas da região polar norte de Titã, obtido pela Cassini, mostrando mares, lagos e redes de afluentes de hidrocarbonetos. A coloração azul indica áreas de baixa refletividade de radar, causadas por corpos de etano líquido, metano e nitrogênio dissolvido. O Kraken Mare, o maior mar de Titã, está na parte inferior esquerda. O Ligeia Mare é o grande corpo abaixo do polo, e o Punga Mare, com metade de seu tamanho, fica à esquerda do polo. As áreas brancas não foram mapeadas em imagens.
Lagos de etano e metano líquidos existem na superfície de Titã, a maior lua de Saturno. Isso foi confirmado pela sonda espacial Cassini-Huygens, como já se suspeitava desde a década de 1980. Os grandes corpos de líquido são conhecidos como maria (mares) e os pequenos como lacūs (lagos).
História e descoberta thumb|Comparação de tamanho do Ligeia Mare com o Lago Superior. thumb|100px|Vid Flumina, um rio com 400 km de extensão desaguando no Ligeia Mare (no canto inferior direito da imagem superior).
A possibilidade de existirem mares em Titã foi sugerida pela primeira vez com base em dados das sondas espaciais Voyager 1 e 2, que sobrevoaram Titã em 1980. Os dados mostraram que Titã possuía uma atmosfera espessa com temperatura e composição aproximadamente corretas para suportar hidrocarbonetos líquidos. Evidências diretas foram obtidas em 1995, quando dados do Telescópio Espacial Hubble e outras observações sugeriram a existência de metano líquido em Titã, seja em bolsões desconectados ou na escala de oceanos que cobrissem todo o satélite, semelhante à água na Terra.
A missão Cassini confirmou a hipótese inicial, embora não imediatamente. Quando a sonda chegou ao sistema saturniano em 2004, esperava-se que lagos ou oceanos de hidrocarbonetos pudessem ser detectáveis pela luz solar refletida na superfície de quaisquer corpos líquidos, mas inicialmente nenhuma reflexão especular foi observada.
A possibilidade permanecia de que etano e metano líquidos pudessem ser encontrados nas regiões polares de Titã, onde se esperava que fossem abundantes e estáveis. Na região polar sul de Titã, uma enigmática feição escura chamada Ontario Lacus foi o primeiro lago suspeito identificado, possivelmente criado por nuvens que são observadas se aglomerando na área. Uma possível linha costeira também foi identificada perto do polo através de imagens de radar. Após um sobrevoo em 22 de julho de 2006, no qual o radar da sonda Cassini obteve imagens das latitudes do norte (que na época estavam no inverno), várias manchas grandes e lisas (e, portanto, escuras para o radar) foram vistas pontilhando a superfície perto do polo. Com base nas observações, os cientistas anunciaram "evidências definitivas de lagos cheios de metano na lua Titã de Saturno" em janeiro de 2007. A equipe da Cassini-Huygens concluiu que as características mapeadas são quase certamente os tão procurados lagos de hidrocarbonetos, os primeiros corpos estáveis de líquido superficial encontrados fora da Terra. Alguns parecem ter canais associados ao líquido e situam-se em depressões topográficas. Os canais em algumas regiões criaram uma erosão surpreendentemente pequena, sugerindo que a erosão em Titã é extremamente lenta, ou algum outro fenômeno recente pode ter apagado antigos leitos de rios e relevos. No geral, as observações do radar da Cassini mostraram que os lagos cobrem apenas alguns por cento da superfície e estão concentrados perto dos polos, tornando Titã muito mais seco do que a Terra. A alta umidade relativa do metano na baixa atmosfera de Titã pode ser mantida pela evaporação de lagos que cobrem apenas de 0,002 a 0,02% de toda a superfície.
Durante um sobrevoo da Cassini no final de fevereiro de 2007, observações de radar e câmera revelaram várias feições grandes na região polar norte interpretadas como grandes extensões de metano e/ou etano líquidos, incluindo uma, o Ligeia Mare, com uma área de 126.000 km², ligeiramente maior do que o Lago Michigan-Huron, o maior lago de água doce da Terra; e outra, o Kraken Mare, que mais tarde provaria ter três vezes esse tamanho. Um sobrevoo pelas regiões polares do sul de Titã em outubro de 2007 revelou feições semelhantes, embora muito menores, parecidas com lagos. thumb|Imagem de Titã tirada durante a descida da sonda Huygens, mostrando colinas e características topográficas que se assemelham a uma linha costeira e canais de drenagem.
Durante um sobrevoo próximo da Cassini em dezembro de 2007, o instrumento visual e de mapeamento observou um lago, o Ontario Lacus, na região polar sul de Titã. Este instrumento identifica materiais quimicamente diferentes com base na forma como absorvem e refletem a luz infravermelha. Medições de radar feitas em julho de 2009 e janeiro de 2010 indicam que o Ontario Lacus é extremamente raso, com uma profundidade média de 0,4 a 3,2 m, e uma profundidade máxima de 2,9 a 7,4 m. Pode, assim, se assemelhar a uma planície de lama terrestre. Em contraste, o Ligeia Mare do hemisfério norte tem profundidades de até 170 m.
Composição química e rugosidade da superfície dos lagos De acordo com os dados da Cassini, os cientistas anunciaram em 13 de fevereiro de 2008 que Titã abriga em seus lagos polares "centenas de vezes mais gás natural e outros hidrocarbonetos líquidos do que todas as reservas conhecidas de petróleo e gás natural na Terra". As dunas de areia do deserto ao longo do equador, embora desprovidas de líquido exposto, mesmo assim contêm mais substâncias orgânicas do que todas as reservas de carvão da Terra. Estima-se que os lagos e mares visíveis de Titã contenham cerca de 300 vezes o volume das reservas provadas de petróleo da Terra. Em junho de 2008, o Espectrômetro de Mapeamento Visível e Infravermelho da Cassini confirmou a presença de etano líquido, sem sombra de dúvida, em um lago no hemisfério sul de Titã. A mistura exata de hidrocarbonetos nos lagos é desconhecida. De acordo com um modelo de computador, 3/4 de um lago polar médio é composto por etano, com 10% de metano, 7% de propano e quantidades menores de cianeto de hidrogênio, butano, nitrogênio e argônio. Espera-se que o benzeno caia como neve e se dissolva rapidamente nos lagos, embora os lagos possam ficar saturados assim como o Mar Morto na Terra está cheio de sal. O excesso de benzeno se acumularia em um lodo semelhante à lama nas margens e no fundo do lago, antes de eventualmente ser erodido pela chuva de etano, formando uma paisagem complexa crivada de cavernas. Compostos semelhantes ao sal compostos de amônia e acetileno também estão previstos para se formar. No entanto, a composição química e as propriedades físicas dos lagos provavelmente variam de um lago para outro (observações da Cassini em 2013 indicam que o Ligeia Mare é preenchido com uma mistura ternária de metano, etano e nitrogênio e, consequentemente, os sinais de radar da sonda conseguiram detectar o fundo do mar a 170 metros abaixo da superfície líquida).
Nenhum tipo de onda foi inicialmente detectado pela Cassini à medida que os lagos do norte emergiam da escuridão do inverno (os cálculos indicam que ventos com velocidades inferiores a 1 m/s deveriam levantar ondas detectáveis nos lagos de etano de Titã, mas nenhuma foi observada). Isso pode ser devido aos ventos sazonais baixos ou à solidificação dos hidrocarbonetos. Titã tem vários lagos situados perto do seu polo norte que variam de tamanho; a área que esses lagos cobrem e as menores velocidades dos ventos poderiam explicar por que não foram detectadas ondas de superfície. A área sobre um líquido pela qual o vento sopra é conhecida como "pista" (fetch). Quanto maior essa área for, maiores se tornarão as ondas, já que o vento tem mais área para soprar e transferir energia. Quanto menor a área de pista, menores serão as ondas. As propriedades ópticas da superfície de metano sólido (perto do ponto de fusão) são bastante próximas às propriedades da superfície líquida, no entanto, a viscosidade do metano sólido, mesmo perto do ponto de fusão, é muitas ordens de grandeza maior, o que pode explicar a extraordinária lisura da superfície. O metano sólido é mais denso que o metano líquido, então ele eventualmente afundará. É possível que o gelo de metano possa flutuar por um tempo, pois provavelmente contém bolhas de gás nitrogênio provenientes da atmosfera de Titã. Temperaturas próximas ao ponto de congelamento do metano (90,4 K) poderiam levar tanto ao gelo que flutua quanto ao que afunda — ou seja, uma crosta de gelo de hidrocarboneto acima do líquido e blocos de gelo de hidrocarboneto no fundo do leito do lago. Prevê-se que o gelo suba à superfície novamente no início da primavera, antes de derreter.
Desde 2014, a Cassini detectou feições transitórias em manchas espalhadas no Kraken Mare, Ligeia Mare e Punga Mare. Experimentos de laboratório sugerem que essas características (por exemplo, "ilhas mágicas" brilhantes no RADAR) podem ser vastas manchas de bolhas causadas pela rápida liberação de nitrogênio dissolvido nos lagos. Prevê-se que ocorram eventos de explosões de bolhas à medida que os lagos esfriam e subsequentemente se aquecem ou sempre que fluidos ricos em metano se misturam com os ricos em etano devido a chuvas fortes. Eventos de explosões de bolhas também podem influenciar a formação dos deltas dos rios de Titã. Uma explicação alternativa é que as características transitórias nos dados do Cassini VIMS no infravermelho próximo possam ser ondas capilares (ondulações) rasas impulsionadas pelo vento, movendo-se a cerca de 0,7 m/s e a alturas de cerca de 1,5 cm. Uma análise pós-Cassini dos dados VIMS sugere que correntes de maré também podem ser responsáveis pela geração de ondas persistentes em canais estreitos (Freta) do Kraken Mare.
Espera-se que ciclones impulsionados pela evaporação, envolvendo chuvas e ventos com força de vendaval de até 20 m/s se formem sobre os grandes mares do norte apenas (Kraken Mare, Ligeia Mare, Punga Mare) no verão do hemisfério norte de Titã, com duração de até dez dias. No entanto, uma análise de 2017 dos dados da Cassini de 2007 a 2015 indica que as ondas nesses três mares eram minúsculas, atingindo apenas cerca de 1 cm de altura e 20 cm de comprimento. Os resultados colocam em dúvida a classificação do início do verão como o começo da estação dos ventos de Titã, porque ventos fortes provavelmente teriam gerado ondas maiores. Um estudo teórico de 2019 concluiu que é possível que os aerossóis relativamente densos chovendo sobre os lagos de Titã tenham propriedades repelentes de líquido, formando uma película persistente na superfície dos lagos que então inibiria a formação de ondas maiores do que alguns centímetros em comprimento de onda.
Observação de reflexões especulares thumb|right|200px|Radiação infravermelha próxima do Sol refletindo nos mares de hidrocarbonetos de Titã. Em 21 de dezembro de 2008, a Cassini passou diretamente sobre o Ontario Lacus a uma altitude de 1.900 km e conseguiu observar reflexão especular em observações de radar. Os sinais foram muito mais fortes do que o previsto e saturaram o receptor da sonda. A conclusão tirada da força da reflexão foi que o nível do lago não variou em mais de 3 mm em uma área refletora correspondente à primeira zona de Fresnel com apenas 100 m de largura (mais liso do que qualquer superfície seca natural na Terra). A partir disso, presumiu-se que os ventos de superfície na área são mínimos naquela estação e/ou o fluido do lago é mais viscoso do que o esperado.