Titan (satelit)
kerak esnya. Akibatnya, kriovolkanisme di Titan membutuhkan energi yang besar, kemungkinan dari peregangan pasang surut dari Saturnus. Kemungkinan lain, tekanan yang dibutuhkan untuk mendorong kriovolkano dihasilkan oleh es I yang terbentuk di bawah kerak luar Titan. Es bertekanan rendah yang melapisi lapisan amonium sulfat cair naik ke atas karena gaya apung. Proses
inilah yang melapisi kembali Titan dan membantu menghasilkan bentang alam dan bukit pasir yang terbentuk oleh angin.
Pada tahun 2008, Jeffrey Moore (geolog keplanetan dari Ames Research Center) mengusulkan sudut pandang alternatif. Dengan mempertimbangkan bahwa tidak ada kenampakan vulkanik yang telah diidentifikasi dengan jelas hingga saat ini, ia menekankan bahwa Titan merupakan dunia yang tidak aktif secara geologis, dan permukaannya dibentuk oleh tubrukan, erosi fluvial dan aeolian, pemborosan
massal, dan proses eksogenik lainnya. Menurut hipotesis ini, metana tidak dihasilkan oleh gunung berapi, namun perlahan-lahan berdifusi dari bagian dalam Titan yang dingin dan keras. Ganesa Macula mungkin merupakan sebuah kawah tubrukan yang terkikis dengan bukit pasir gelap di tengah. Bubungan bergunung yang diamati di beberapa wilayah dapat dianggap sebagai gawir struktur cincin ganda
hasil tubrukan yang sangat terdegradasi atau sebagai hasil dari kontraksi global yang diakibatkan oleh pendinginan bagian dalam secara perlahan. Dalam hipotesis ini, Titan masih dapat memiliki samudra di bagian dalam yang terdiri dari campuran eutektik air-amonia dengan suhu, yang cukup rendah untuk disebabkan oleh peluruhan unsur radioaktif di inti Titan. Wilayah Xanadu yang terang mungkin merupakan
wilayah yang sangat berkawah dan terdegradasi seperti di permukaan Callisto. Memang, bila Callisto punya atmosfer, Callisto dapat menjadi model geologi Titan. Bahkan Jeffrey Moore menyebut Titan "Callisto yang bercuaca".
Citra-citra permukaan Titan yang diabadikan oleh teleskop di Bumi pada awal tahun 2000-an menunjukkan medan gelap yang besar di khatulistiwa Titan. Sebelum tibanya "Cassini", wilayah tersebut diduga merupakan lautan materi organik seperti tar atau hidrokarbon cair. Citra radar yang diabadikan oleh wahana "Cassini" malah membuktikan bahwa wilayah tersebut merupakan dataran yang dilapisi
oleh bukit pasir yang membujur dengan ketinggian hingga 330 meter, lebar sekitar satu kilometer, dan panjang antara puluhan hingga ratusan kilometer. Bukit pasir yang membujur (atau melintang) diduga terbentuk oleh angin yang mengikuti satu arah rata-rata atau berganti-ganti antara dua arah yang berbeda. Bukit pasir sejenis ini biasanya sejalan dengan rata-rata arah angin. Di Titan, angin
yang mengarah ke timur berkombinasi dengan angin pasang surut yang berubah-ubah (kurang lebih 0.5 meter per detik). Angin pasang surut diakibatkan oleh gaya pasang surut dari Saturnus, yang 400 kali lebih kuat daripada gaya pasng surut Bulan di Bumi dan cenderung mengarahkan angin ke khatulistiwa. Akibatnya, bukit pasir terbentuk dalam garis paralel yang panjang dan tersusun barat ke timur. Rentetan bukit pasir berakhir di sekitar pegunungan karena arah angin berganti.
Pasir di Titan kemungkinan tidak terbuat dari butiran silikat seperti pasir di Bumi, namun terbentuk ketika metana cair menghujani Titan dan mengerosikan batuan es (kemungkinan melalui banjir bandang). Menurut kemungkinan lain, pasir berasal dari zat padat organik yang dihasilkan oleh reaksi fotokimia di atmosfer Titan. Penelitian komposisi bukit pasir pada Mei 2008 menunjukkan bahwa bukit pasir
memiliki lebih sedikit air dibandingkan wilayah Titan lainnya, dan kemungkinan besar berasal dari materi organik yang terkumpul setelah menghujani permukaan.
Titan tidak dapat dilihat oleh mata telanjang, namun dapat diamati melalui teleskop kecil. Pengamatan secara amatir sulit dilakukan karena Titan terletak dekat dengan planet Saturnus dan cincinnya; "occulting bar" dapat digunakan untuk menghalangi Saturnus. Titan memiliki magnitudo tampak maksimum sebesar +8.2, dan rata-rata magnitudo oposisi 8.4. Sebagai perbandingan, magnitudo tampak Ganymede yang ukurannya mirip tercatat sebesar +4.6.
Pengamatan Titan sebelum masa penjelajahan angkasa tidak banyak dilakukan. Pada tahun 1907, astronom Spanyol Josep Comas Solá mengamati penggelapan tepi di Titan, sehingga menjadi bukti pertama bahwa satelit tersebut memiliki atmosfer. Pada tahun 1944, Gerard P. Kuiper menggunakan teknik spektroskopi untuk melacak atmosfer metana.
Wahana pertama yang mengunjungi sistem Saturnus adalah "Pioneer 11" pada tahun1979. Wahana tersebut memastikan bahwa Titan terlalu dingin untuk kehidupan. Selain itu, "Pioneer 11" juga mengabadikan citra Titan dan Saturnus pada akhir hingga pertengahan tahun 1979. Kualitas gambar tersebut kalah dengan kedua wahana Voyager, namun memberikan data sebagai persiapan.
Titan diselidiki oleh "Voyager 1" pada tahun 1980 dan "2" pada tahun 1981. Jalur "Voyager 1" diubah agar dapat lebih dekat saat melewati Titan. Sayangnya, wahana tersebut tidak memiliki alat yang dapat menembus kabut Titan, suatu hal yang tidak diperkirakan sebelumnya. Beberapa tahun kemudian, pemrosesan gambar yang diabadikan oleh penyaring jingga
"Voyager 1" secara digital menunjukkan keberadaan kenampakan terang dan gelap yang kini disebut Xanadu dan Shangri-La, namun saat itu keduanya sudah diamati dalam bentuk inframerah oleh Teleskop Angkasa Hubble. "Voyager 2" hanya melihat Titan secara sepintas. Tim "Voyager 2" dihadapkan oleh dua pilihan: mengarahkan wahana tersebut untuk melihat Titan secara rinci atau mengikuti
lintasan lain yang akan mengunjungi Uranus dan Neptunus. Karena sedikitnya kenampakan permukaan yang dapat dilihat oleh "Voyager 1", rencana kedua-lah yang dilaksanakan.
Wahana "Cassini-Huygens" mencapai Saturnus pada tanggal 1 Juli 2004, dan sudah mulai memetakan permukaan Titan dengan menggunakan radar. Wahana yang merupakan proyek gabungan European Space Agency (ESA) dan NASA ini sangat berhasil dalam menjalankan misinya. Wahana "Cassini" terbang melintasi Titan pada 26 Oktober 2004 dan mengabadikan citra permukaan Titan dengan resolusi terbesar sejauh ini dari jarak 1200 km yang menunjukkan
potongan terang dan gelap yang tak dapat dilihat oleh mata telanjang di Bumi. "Huygens" mendarat di Titan pada tanggal 14 Januari 2005 dan menemukan banyak kenampakan permukaan yang kemungkinan terbentuk oleh cairan yang mengalir pada masa lampau. Pada 22 Juli 2006, "Cassini" melakukan terbang lintas dekat pertamanya dari jarak 950 km dari Titan; terbang lintas terdekat dilakukan dari jarak
880 km pada tanggal 21 Juni 2010. Cairan dalam bentuk danau dan lautan juga ditemukan oleh "Cassini" di wilayah kutub utara. Selain itu, berkat misi "Cassini-Huygens", Titan adalah satelit kedua di Tata Surya dan objek paling jauh dari Bumi yang memiliki wahana pendarat di permukaannya.
Pada 14 Januari 2005, wahana "Huygens" mendarat di permukaan Titan, di ujung timur wilayah cerah yang disebut Adiri. Wahana tersebut mengambil gambar perbukitan yang pucat dengan "sungai" gelap mengalir ke dataran gelap. Menurut pemahaman saat ini, perbukitan (yang juga disebut dataran tinggi) sebagian besar terdiri dari es air. Senyawa organik gelap yang dihasilkan di atmosfer atas oleh radiasi ultraviolet Matahari
mungkin menghujani atmosfer Titan. Senyawa tersebut mengalir ke bawah bukit dengan hujan metana dan mengendap dalam jangka waktu geologis.
Setelah mendarat, "Huygens" mengambil citra dataran gelap yang dilapisi bebatuan kecil, yang terdiri dari es air. Kedua batu di tengah gambar di sebelah tampak lebih kecil dari yang sebenarnya: yang sebelah panjangnya 15 cm, dan yang sebelah panjangnya 4 cm, sementara "Huygens" mengabadikannya dari jarak 85 cm. Terdapat bukti terjadinya erosi di dasar