タイタン(衛星)

context: タイタンは、土星の第6衛星で最大の衛星である。太陽系内の衛星としては唯一、豊富な大気を持つ天体であり、地球以外で唯一、表面に安定的に液体が存在することが確認されている天体である。

木星の衛星であるガニメデに次いで、太陽系では2番目に大きな衛星で、よく「惑星のような衛星」としても記述される。地球の月と較べて半径は1.48倍、質量は1.8倍である。太陽系最小の惑星である水星よりも大きいが、質量はそのわずか40%しかない。

オランダの天文学者クリスティアーン・ホイヘンスによって1655年3月25日に、土星を公転する衛星として初めて発見された。太陽系全体では地球の月、木星の4つのガリレオ衛星に次いで、6番目に発見された衛星である。土星半径の約20倍離れた軌道を公転しており、タイタンの表面から見た土星の大きさは約5.7度で、地球から見た月の11倍程度の視半径である。
qas: question: 土星の第6衛星の名前は何ですか。
answers: text: タイタン

question: 太陽系で一番目に大きい衛星は何ですか。
answers: text: ガニメデ

question: ガニメデとタイタンと、どっちの方が大きい?
answers: text: ガニメデ

question: 太陽系全体で6番目に発見された衛星は何ですか。
answers: text: タイタン

context: タイタンは主に氷と岩石で構成されている。宇宙時代以前の金星と同様に、分厚く不透明な大気によって、タイタンの表面に関してはほとんど知られていなかった。2004年以降、探査機カッシーニ搭載のホイヘンスによって、タイタン極地に液体炭化水素の湖が発見されるなどの新しい情報がもたらされた。地質学的に若い地表面はほとんど滑らかであり、クレーターが僅かにある程度だが、山や氷の火山と推定されるものが発見されている。カッシーニによる赤外線・電波観測機器によるデータを元にタイタンの全球地質図が作成され、2019年に公表された。

太陽系の衛星の中では唯一、濃い大気とメタン循環を持っている。大気の大部分は窒素であり、残りの僅かな成分はメタンとエタンから成る雲や、窒素に富んだ有機スモッグである。また、地球以外の天体で、安定した液体の存在が明確に確認されている唯一の天体でもある。タイタンには液体メタンの雨が降り、メタンおよびエタンの川や湖が存在すると考えられていた。このことは、カッシーニ探査により確認されている。風雨を含む気候は、砂丘や、液体メタンとエタンによる河川、湖、海、三角州といった地球と似たような特徴的な地形を作り出している。タイタンにある液体(表面と表面下層)と濃い窒素の大気は、94K(-179.2°C、-290.5°F)という極低温の状況下で、地球の水循環に似たメタン循環を起こしている。
qas: question: タイタンは主に岩石と何で構成されているの?
answers: text: 氷

question: 太陽系の衛星の中では唯一、濃い大気とメタン循環を持っているのは何ですか。
answers: text: タイタン

question: タイタンにはどんな雨が降りますか。
answers: text: 液体メタンの雨

context: タイタンは1655年3月25日に、オランダの天文学者クリスティアーン・ホイヘンスによって発見された。ホイヘンスは1610年のガリレオ・ガリレイの木星の大きな4つの衛星の発見と、彼の向上した望遠鏡の技術に触発されたとされている。兄であるコンスタンティン・ホイヘンスJr.の援助を借りて1650年代に望遠鏡を建設し始め、彼らが建設した望遠鏡の一つを使って、土星を公転している衛星を初めて観測で発見した。この衛星は、地球の月と木星の4つのガリレオ衛星に次いで、6番目に発見された衛星となった。
qas: question: クリスティアーン・ホイヘンスの母国はどこなの?
answers: text: オランダ

question: タイタンは誰によって発見されたの?
answers: text: クリスティアーン・ホイヘンス

question: コンスタンティン・ホイヘンスJr.とクリスティアーン・ホイヘンスと、誰がもっと年上なの?
answers: text: コンスタンティン・ホイヘンスJr.

question: 月、ガリレオ衛星、タイタンのうち、一番あとで発見されたのは何ですか。
answers: text: タイタン

context: ホイヘンスは1655年に、DeSaturniLunaObservatioNova(土星の衛星の初観測)を出版し、そこで彼の発見した衛星をSaturniLunaと命名した。ジョヴァンニ・カッシーニが1673年から1686年の間に発見した土星(Saturn)の4つの衛星を公表した後、タイタンとこれらの4つの衛星にはSaturnIからVまでの番号が付与された(タイタンは4番目)。初期にはSaturn'sordinarysatelliteという別名もあった。それ以来、数多くの小さな衛星が土星のより近くに発見されている。土星の新たな衛星が発見されるたびに、タイタンの番号は「第2衛星」→「第4衛星」→「第6衛星」と変更が重ねられてきた。1789年の「第1衛星」ミマスと「第2衛星」エンケラドゥス発見以後は、更なる新発見による混乱を避けるため、この番号制は凍結されることになり、公式にはタイタンは「SaturnVI」(第6衛星)と呼ばれる。
タイタン(Titan)とその後に発見される7つの衛星の名称は、ジョン・ハーシェルが1847年に出版したResultsofAstronomicalObservationsMadeduringtheYears1834,5,6,7,8,attheCapeofGoodHopeの中で命名されたものである。

土星は英語で「サターン」(ローマ神話の農耕神サートゥルヌスのこと。)といい、サートゥルヌスはギリシャ神話のクロノスと同一視される。このクロノスは「タイタン」(ティーターン、ティタン、チタン)と呼ばれる神族の一柱である。

日本では「タイタン」という英語読みの表記や、ティタンという表記が用いられる。
qas: question: DeSaturniLunaObservatioNovaは何年に出版されたの?
answers: text: 1655年

question: ホイヘンスはDeSaturniLunaObservatioNovaで、彼が発見した衛星にどんな名称を付けたの?
answers: text: SaturniLuna

question: ResultsofAstronomicalObservationsMadeduringtheYears1834,5,6,7,8,attheCapeofGoodHopeは誰のよって出版されたの?
answers: text: ジョン・ハーシェル

question: 「タイタン」の別の日本語表記は何ですか。
answers: text: ティタン

context: タイタンは地球上における15日と22時間で土星を公転している。タイタンは自転と公転の同期のために、恒久的に同じ面を土星に向けており、土星に対して潮汐固定を起こしている。

主惑星との潮汐相互作用により多くの衛星の自転公転周期が一致しているが、タイタンにおいても自転周期と公転周期は同期している。

このため、タイタンの表面上にはsub-Saturnianpointと呼ばれる、土星がいつも天頂に見える地点がある。タイタンの経度は、この地点を通る子午線から西向きに測定される。離心率は0.0292で、軌道は土星の赤道から0.306度傾いている。地球から見ると、タイタンの土星からの角距離は土星半径の約20倍である。
qas: question: タイタンは何を公転しますか。
answers: text: 土星

question: タイタンの表面上にある、土星がいつも天頂に見える地点は何と呼ばれますか。
answers: text: sub-Saturnianpoint

question: タイタンの軌道は土星の赤道から何度傾いているか。
answers: text: 0.306度

context: 土星が太陽の周りを公転するのには地球の時間で29年を要し、したがってタイタンも29年で太陽の周りを公転する。地球と同じように地軸が傾いているため、「季節」変動がある。タイタンの「1年」は地球の29年に相当し、一つの「季節」は地球での7年あまりの長さがある。

小さく不規則な形状をした、タイタンの一つ外側を公転している衛星ヒペリオンは、タイタンと3:4の軌道共鳴の関係にある。理論モデルに基づくと、ヒペリオンは「ゆっくりで滑らかな」軌道の進化を経てタイタンとの共鳴に捕獲されたとは考えづらい。これは、共鳴に捕獲される前にヒペリオンの軌道が不安定化されてしまうと考えられるからである。そのため、ヒペリオンは初めからタイタンと共鳴する安定な軌道領域にあった物質が集積して形成され、不安定な領域にあった物質はタイタンに吸収されたり放り出されたりして失われたと考えられる。
qas: question: タイタンの「1年」は地球の何年ですか。
answers: text: 29年

question: 土星が太陽の周りを公転するのに、地球の時間で何年必要ですか。
answers: text: 29年

context: タイタンの直径は5,149.86kmで、中心に直径3,400kmの岩石部分があり、その周りは異なる氷の結晶で構成されたいくつかの層で覆われている。半径は水星の1.06倍、月の1.48倍、地球の0.40倍である。1980年にボイジャー1号が探査する以前は、タイタンはガニメデ(直径5,268km)よりわずかに大きいと考えられ、太陽系最大の衛星であるとされていた。これはタイタンの高密度で不透明、そして表面から数km上空まで存在する大気によって、見かけ上の大きさが過大評価されてしまったためである。タイタンの直径と質量、密度は木星の衛星であるガニメデとカリストと似通っている。タイタンの密度は1.88g/cm3で、これに基づくとタイタンの組成は半分が氷で、もう半分は岩石となる。この組成はディオネやエンケラドゥスに似ているが、重力圧縮によりタイタンの方が高密度になっている。タイタンの土星に対しての質量比は約4,273.5分の1、直径比は約23.4分の1で、惑星に対する衛星の比としては、それぞれ地球と月、海王星とトリトンに次いで3番目に大きいものとなっている。
qas: question: タイタンの直径は何kmなの?
answers: text: 5,149.86km

context: 木星と土星の衛星は、太陽系内で惑星が形成したと考えられているのと同様に、共降着によって形成されたと考えられている。若い巨大ガス惑星が形成されると、周囲を円盤状に囲んでいた物質は徐々に合体し、衛星へと成長する。木星は非常に規則的で、惑星のような軌道を持つ衛星を4個持つが(ガリレオ衛星)、タイタンは土星系を圧倒的に支配しており、共降着だけでは説明できない高い軌道離心率を持っている。タイタンの形成のために提案されたモデルでは、土星系も木星のガリレオ衛星に似た衛星群から形成され始めたが、一連の巨大衝突によって破壊されてしまい、これらの衝突の破片から、イアペトゥスやレアなどの中規模の衛星が形成されたとされている。そのような激しい初期の状態は、タイタンの軌道離心率の高さも説明できる。

また、タイタンの大気の主成分は窒素であるが、この大気の起源については大きく二つの説があった。1つは窒素分子を含んだ氷がタイタンに集積した後に窒素ガスを放出したことで窒素主体の大気が形成されたとする直接集積説であり、もう1つはタイタンに集積したアンモニアが何らかの化学変化過程を経て窒素に変化したとするアンモニア起源説である。2004年のホイヘンス探査機による調査の結果、直接集積によって大気が形成された場合に大量に存在が予想される希ガスがほとんど存在しないことが明らかとなったため、直接集積説を想定することは難しくなった。2014年、タイタンの大気中に含まれる窒素の同位体比の分析によって、それが土星周辺に存在する物質の共降着ではなく、オールトの雲に見られるものと同様の物質から供給された可能性がある事が示唆された。
qas: question: タイタンの大気の主成分は何ですか。
answers: text: 窒素

question: タイタンの大気の起源に関する説は大きくいくつありましたか。
answers: text: 二つ

question: タイタンの大気の起源に関する説には直接集積説以外に何がありましたか。
answers: text: アンモニア起源説

context: タイタンは唯一濃い大気を持つ事が知られている衛星で、また、太陽系内では地球とタイタンだけが唯一窒素に富んだ大気を持っている。ボイジャーによる観測では、タイタンの大気は地球のものよりも高密度で、表面での圧力は1.45atmである事が示されている。タイタンの大気の質量は地球の大気全体の1.19倍で、同じ単位表面積あたりの質量は地球の約7.3倍、密度は4倍になる。不透明なもやの層は、太陽や他の光源から放出された可視光線の多くを遮断し、タイタンの表面を覆い隠している。またタイタンの重力が弱いため、大気は地球よりもはるか上空にまで広がっている。
qas: question: 唯一濃い大気を持つ事が知られている衛星の名称は何ですか。
answers: text: タイタン

question: 太陽系内で、タイタンを除いて唯一に窒素に富んだ大気を持っているのは何ですか。
answers: text: 地球

question: ボイジャーの観測によると、タイタンと地球と、大気がより高密度であるのはどっちなの?
answers: text: タイタン

question: タイタンの大気と地球の大気と、質量がもっと大きいのはどっちなの?
answers: text: タイタンの大気

context: タイタンの大気組成は、窒素(97%)、メタン(2.7±0.1%)、水素(0.1-0.2%)、そしてその他の微量のガスである。微量のエタン、ジアセチレン、メチルアセチレン、アセチレンおよびプロパンといった炭化水素や、シアノアセチレン、シアン化水素、二酸化炭素、一酸化炭素、シアン、アルゴン、ヘリウムなどのガスも含まれている。炭化水素は、タイタンの大気の上層内で太陽からの紫外線によってメタンが分解された際に生成され、それが濃い橙色の霧を形成していると考えられている。タイタンは公転軌道の95%が土星の磁気圏内であるため、この磁気圏がタイタンの大気が太陽風によって消失されるのを防いでいるかも知れない。
qas: question: タイタンの大気組成のうち、一番高い割合を占めているものは何ですか。
answers: text: 窒素(97%)

context: タイタンは太陽からの距離が遠く、また厚い大気のため、地表面が太陽から受けとるエネルギーは地球の0.1%しかない。タイタンの表面温度は約94K(-179.2°C)である。この温度では、水や氷の蒸気圧は非常に低いため、わずかな量の水蒸気が存在できる領域は成層圏に限られると考えられる。

大気中のメタンは表面に温室効果を発生させており、これが無ければタイタンの表面温度はより低温であった。しかし逆に、タイタンの大気中の煙霧は太陽光を宇宙空間に反射し反温室効果を発生させ、温室効果の一部を打ち消して、上層大気よりも地表を遥かに低温にしている。
qas: question: 太陽からもっと多くのエネルギーを受けとるのはタイタンと地球と、どっちの方ですか。
answers: text: 地球

question: タイタンの表面温度は何度なの?
answers: text: 約94K(-179.2°C)

context: タイタンの大気の厚さは地球の2倍あり、しかも全球をオレンジ色のもやが覆っているため、天文学的観測器具を用いて可視光のスペクトルで表面を観測することは困難である。このためカッシーニは、赤外分光光度計、レーダー高度計、そして合成開口レーダー(SAR)イメージングを用いて観測を行い、タイタンの近くをフライバイするたびに表面の一部を観測して部分的な地図を作成した。最初に作成された画像から、タイタンの表面には起伏の激しい領域と滑らかな領域があり、地質学的に多様であることが明らかになった。火山活動に起源を持つと考えられる、アンモニアが混入した水が噴き出したと見られる地形もある。

またタイタンの地殻は固く凍った氷(H2O)によってできており、これが地球における岩石のように地表も形作っている。地殻は地質学的な活動はほとんど示していない。タイタンの赤道域にはやはり凍った水や有機物の氷でできた砂粒が風で運ばれて作られた砂丘があり、上空から見ると縞模様になって見える。この砂丘の尾根は大きいものでは100km以上の長さを持ち、高低差は100-150mに達する。
qas: question: タイタンと地球と、どっちの方が大気がもっと厚いの?
answers: text: タイタン