Titan (sau Saturn VI) este cel mai mare satelit al planetei Saturn. Acesta este singurul satelit natural cunoscut care are o atmosferă densă, și singurul corp ceresc, altul decât Pământul, pentru care există o dovadă clară că are o suprafață lichidă.

Titan este al șaselea satelit sferoidal al planetei Saturn. Adesea descris ca o planetă-satelit, Titan are un diametru cu aproximativ 50 % mai mare decât al Lunii, satelitul Pământului, și este cu 80 % mai masiv. Acesta este al doilea satelit ca mărime din Sistemul Solar, după Ganymede, satelitul lui Jupiter, și este mai mare ca volum față de cea mai mică planetă din Sistemul Solar, Mercur, deși doar pe jumătate ca masă. Accelerația gravitațională de la suprafață (0,14g) este ceva mai mică decât cea lunară (0,17g). Titan a fost primul satelit cunoscut al lui Saturn, fiind descoperit în 1655 de către astronomul olandez Christiaan Huygens, și a fost al cincilea satelit al unei planete în afară de Pământ care a fost descoperit de către oameni.

Titan este format în principal din apă înghețată și rocă. La fel ca și în cazul planetei Venus înainte de era spațială, atmosfera densă și opacă a împiedicat studiul suprafeței lui Titan. În prezent există informații suficiente despre suprafața satelitului odată cu sosirea misiunii Cassini-Huygens în 2004, care a descoperit inclusiv lacuri de hidrocarburi lichide în regiunile polare ale satelitului. Suprafața este tânără din punct de vedere geologic, dar au fost descoperite și câteva cratere de impact. Suprafața conține mai mulți munți și câțiva posibili criovulcanivulcani de gheață, dar este în general netedă. La ecuator se mai găsesc deșerturiAici, „deșert” înseamnă locație cu lipsă de lichide, adică metan și etan.Furtuni violente de metan pot explica deșerturile de pe Titan cu dune de nisip, în care „nisipul” este alcătuit din gheață.Gheața de apă are un rol geologic asemănător cu rocile de silicat de pe TerraVremea pe Titan „Titan este prea rece pentru ca apa să aibă un rol meteorologic... Apa este esențial „roca” de pe Titan”

Atmosfera lui Titan este compusă în mare parte din azot sub formă gazoasă; alte componente minore ducând la formarea de nori de metan și etan și de smog organic bogat în azot. Schimbările climatice, inclusiv vânt și ploaie, creează caracteristici similare cu cele de la suprafața Pământului, cum ar fi dune de nisip, râuri, lacuri, mări (probabil din metan și etan lichid) și delte, și este dominat de tipare meteorologice sezoniere similare celor de pe Pământ. Cu lichidele sale (atât de suprafață cât și subterane) și atmosfera robustă de azot, ciclul metanului de pe Titan este considerat a fi asemănător cu ciclul apei de pe Pământ, dar la o temperatură mult mai mică.

Se crede că acest satelit ar putea fi o posibila gazdă pentru viață extraterestră microbiană sau, cel puțin, un mediu prebiotic bogat în chimie organică complexă cu un posibil ocean lichid subteran care ar servi ca un mediu biotic.Semne de viață extraterestră descoperite pe Titan, satelitul lui Saturn, România liberă, 4 iunie 2010 Space.com. 23 martie 2010.

Descoperire și denumire thumb|left|130px|Christiaan Huygens descoperă satelitul Titan în 1655.

Titan a fost descoperit la 25 martie 1655 de către astronomul olandez Christiaan Huygens. Huygens a fost inspirat de descoperirea de către Galileo Galilei a patru sateliți ai planetei Jupiter în 1610 și a îmbunătățit tehnologia sa de construcție a unui telescop. Christiaan, cu ajutorul fratelui său Constantijn Huygens, Jr., a început să construiască telescoape în jurul anului 1650. Christiaan Huygens a descoperit acest satelit ce se rotește în jurul lui Saturn cu primul telescop pe care l-au construit.Telescope by Huygens, Christiaan Huygens, The Hague, 1683 Inv V09196 , Rijksmuseum voor de Geschiedenis van de Natuurwetenschappen en van de Geneeskunde

El l-a numit simplu Saturni Luna (sau Luna Saturni, în latină cu sensul de „Luna lui Saturn”) în lucrarea sa publicată în 1655 De Saturni Luna Observatio Nova. După ce Giovanni Domenico Cassini și-a publicat descoperirile sale privind încă patru sateliți ai planetei Saturn în perioada 1673 -1686, astronomii au început să se refere la acestea ca Titan sau ca Saturn I până la V (cu Titan în poziția a patra). Alte epitete timpurii pentru Titan includ „un satelit obișnuit al lui Saturn”. Titan este numit oficial Saturn VI deoarece după noile descoperiri din 1789 schema de numerotare a fost înghețată pentru a se evita orice noi confuzii (Titan a mai fost botezat cu numerele II, IV și VI). Numeroși sateliți mici mai aproape de Saturn au fost descoperiți de atunci.

Numele Titan, la fel ca numele a toți cei șapte sateliți cunoscuți ai lui Saturn în acel moment, a fost dat de către John Herschel (fiul lui William Herschel, cel care a descoperit Mimas și Enceladus) în publicația sa din 1847 Results of Astronomical Observations Made at the Cape of Good Hope.

El a propus numele de Titani mitologici (greaca veche: Τῑτάν), surorile și frații lui Cronos, cel care a fost numit Saturn de către romani. În mitologia greacă, titanii erau o rasă de zeități puternice, fii lui Uranus și ai Gaiei, cei care au domnit în timpul legendarei Epoci de Aur.

Orbita și rotația thumb|Orbita lui Titan (evidențiată în roșu), alături de alți sateliți mari interiori ai lui Saturn. Sateliți în afara orbitei sale sunt (l-r) Iapetus și Hyperion, cei din interiorul orbitei sale sunt Rhea, Dione, Tethys, Enceladus și Mimas.Titan se rotește în jurul lui Saturn o dată la fiecare 15 zile și 22 ore terestre. Ca și Luna Pământului și mulți alți sateliți ai giganților de gaz, perioada sa orbitală este identică cu perioada de rotație; Titan fiind blocat mareic în rotație sincronă cu Saturn, și de aceea arată mereu aceeași față spre planetă. Din acest motiv, există un punct sub-saturnian pe suprafața sa în care planeta Saturn pare să stea direct deasupra capului. Longitudinile pe Titan sunt măsurate la vest de meridianul care trece prin acest punct. Excentricitatea sa orbitală este de 0,0288 și planul orbital este înclinat cu 0,348 grade în raport cu ecuatorul lui Saturn. Cu excepția cazului în care se prevede altfel: Privit de pe Pământ, satelitul are o distanță unghiulară de aproximativ 20 de raze saturniene (în jur de peste 1,2 milioane de kilometri) față de Saturn și subscrie un disc de 0,8 secunde de arc în diametru.

Titan este blocat într-o rezonanță orbitală de 3:4 cu micul satelit Hyperion care are forme neregulate. O evoluție „lentă și netedă” prin rezonanță în care Hyperion ar fi migrat de pe o orbită haotică este considerată puțin probabilă, pe baza modelelor. Hyperion, cel mai probabil, s-a format dintr-o insulă orbitală stabilă, în timp ce masivul Titan a absorbit sau respins corpurile cerești care s-au apropiat de el.

Caracteristici dimensionale thumb|left|100px|Suprafața satelitului - imagine luată de sonda Huygens Titan are un diametru de 5.152 km. Spre comparație, planeta Mercur are un diametru de 4.879 km, Luna are 3.474 km, iar Pământul 12.742 km. Înainte de sosirea sondei spațiale Voyager 1 în 1980, se credea că Titan este puțin mai mare decât Ganymede (diametru 5.262 km) și prin urmare cel mai mare satelit din Sistemul Solar; această supraestimare a fost cauzată de atmosfera densă și opacă a lui Titan care se întinde pe mai mulți kilometri în sus față de suprafața sa, mărindu-i diametrul său aparent. Diametrul lui Titan și masa sa (și, astfel, densitatea acestuia) sunt similare cu cele ale sateliților lui Jupiter, Ganymede și Callisto. Pe baza densității sale de 1,88 g/cm3, compoziția lui Titan este jumătate apă înghețată și jumătate rocă. Deși similar în compoziție cu Dione și Enceladus, acesta este mai dens din cauza compresiei gravitaționale.

Titan este probabil diferențiat în mai multe straturi, cu un centru de rocă de 3.400 km, înconjurat de mai multe învelișuri din diferite forme de cristalizare a gheții. Interiorul său poate fi încă fierbinte și posibil să se găsească acolo un strat de lichid, un fel de „magmă” compusă din apă și amoniac între crusta de gheață și straturile mai adânci de gheață create de presiunea mare a formelor de gheață. Prezența amoniacului permite apei să rămân în stare lichidă chiar și la temperaturi scăzute de 176 K (-97,15 °C) (amestec eutectic cu apă). Existența unui astfel de ocean a fost recent dovedită de sonda Cassini pe baza existenței unor unde radio naturale de frecvență extrem de joasă în atmosfera lui Titan. Suprafața lui Titan este considerată a fi un reflector slab al acestor unde radio, astfel încât acestea ar putea fi reflectate de către gheața lichidă dintr-un ocean subteran. Caracteristicile de suprafață au fost observate sistematic de către sonda Cassini care a trecut la 30 km în perioada octombrie 2005 și mai 2007, ceea ce sugerează că scoarța (crusta) este decuplată de interior, oferind dovezi suplimentare pentru existența unui strat interior de lichid.Shiga, David Titan's changing spin hints at hidden ocean, New Scientist, 20 martie 2008

Un studiu de la începutul anului 2000 realizat de către Institutul de Cercetări Planetare DLR de la Berlin-Adlershof a plasat Titan într-un grup de „sateliți mari de gheață” alături de Callisto și Ganymede.DLR Interior Structure of Planetary Bodies DLR Radius to Density The natural satellites of the giant outer planets...

center|frameless|upright=1.5center|frameless|upright=1center|frameless|upright=1.5Comparație de mărime: Titan, în infraroșu (stânga jos), împreună cu Luna și Pământul (stânga sus și respectiv în dreapta) Structura internă a lui TitanComparație de masă: Titan are 96 % din masa totală a sateliților saturnieni

Formare Se crede că sateliții lui Jupiter și Saturn s-au format prin co-acreție, un proces similar cu cel despre care se crede că a format planetele din Sistemul Solar. Pe măsură ce tinerii giganți gazosi s-au format, ei au fost înconjurați de discuri de material care s-au unit treptat în sateliți. În timp ce Jupiter posedă patru sateliți mari pe orbite extrem de regulate, asemănător cu planetele, Titan domină în mod covârșitor sistemul lui Saturn și posedă o excentricitate orbitală mare, care nu este explicată imediat doar prin co-acreție. Un model propus pentru formarea lui Titan este că sistemul lui Saturn a început cu un grup de sateliți similari cu sateliții galileeni ai lui Jupiter, doar că aceștia au fost perturbați de o serie de impacturi gigantice, care ar urma să îl formeze pe Titan. Sateliții de dimensiuni medii ale lui Saturn, cum ar fi Iapetus și Rhea, s-au format din resturile acestor ciocniri. Un astfel de început violent ar explica, de asemenea, excentricitatea orbitală a lui Titan.

O analiză din 2014 a azotului atmosferic al lui Titan a sugerat că acesta a fost posibil luat din materiale similare cu cele găsite în norul lui Oort și nu din surse prezente în timpul co-acreției materialelor din jurul lui Saturn.

Atmosfera

+ Atmosfera lui Titan Atmosferă Da Atmosfera Presiunea la suprafață Compoziția atmosfereiVariată (min. 10 gaze)Coustenis, pp. 154–155 Stratosferă: 98.4 % azot (N2),1.4 % metan (CH4);troposfera inferioară:95 % N2, 4.9 % CH4 thumb|left|Imagine în culori reale a straturilor din atmosfera lui Titan