Saturno, é o planeta com luas que nos apresentam uma vasta gama de mundos intrigantes e originais. A partir da superfície envolta em nuvens como Titã, ou Febe cheio de crateras, cada uma das luas de Saturno nos conta um pedaço da história do sistema Saturno e suas 53 luas conhecidas até o momento e mais 9 luas que aguardam o seu reconhecimento oficial. O cientista Christiaan Huygens foi quem descobriu a primeira lua de Saturno, em 1655 e a lua recebeu o nome de Titã. Giovanni Domenico Cassini fez a descoberta das próximas quatro luas: Jápeto (1671), Reia (1672), Dione (1684), e Tétis (1684). Mimas e Encélado foram ambas descobertas por William Herschel em 1789. As próximas duas descobertas vieram em intervalos de 50 anos ou mais - Hipérion (1848) e Febe (1898). Com o aumento do poder de resolução dos telescópios ao longo do século 19, o número de luas descobertas de Saturno cresceu. Em 1966 Epimeteu e Jano foram descobertos. Com o aumento de técnicas de imagem de alta resolução usados em telescópios terrestres e com o lançamento da sonda Cassini-Huygens em 1997, a contagem de luas de Saturno tem aumentado continuamente. As luas de Saturno variam em tamanho, vão desde grandes rochas com 300 m de diâmetro, até corpos com tamanho superior ao do planeta Mercúrio, elas variam na cor, textura e sua composição. Enquanto as luas maiores são esféricas, as outras possuem formatos que lembram tudo menos uma lua. Quatro naves espaciais visitaram Saturno, mas apenas Cassini-Huygens orbitou o planeta dos anéis. Cassini- Huygens é uma missão espacial não tripulada enviada ao planeta Saturno e seu sistema planetário. É um projeto conjunto da NASA, ESA (Agência Espacial Europeia) e ASI (Agência Espacial Italiana), e consiste de dois elementos principais, o orbitador Cassini e a sonda Huygens. Lançada ao espaço em 15 de outubro de 1997, ela entrou em órbita de Saturno em 1 de julho de 2004 e continua em operação, estudando o planeta, seus satélites naturais e a heliosfera. Durante todo este tempo, mais de uma década, ela tem estudado este conjunto exótico de luas de Saturno formado por um conjunto de mais de 60 luas, como nenhuma nave espacial o fez antes. Cassini olhou, ouviu, detalhadamente as luas de Saturno, e o que ela aprendeu sobre elas é extraordinário. Os satélites maiores, conhecidos: Mimas, Encélado, Tétis, Dione, Reia, Titã, Hiperião, Jápeto e Febe. Encélado e Titã são mundos especialmente interessantes para os cientistas planetários, primeiramente pela existência de água líquida a pouca profundidade de sua superfície, com a emissão de vapor de água através de geysers. Em segundo porque possui uma atmosfera rica em metano, bem similar a da terra primitiva

Encélado é a sexta maior lua de Saturno, com apenas 252 km de raio, no entanto é um dos corpos celestes mais atraentes do ponto de vista cientifico do nosso Sistema Solar. É um corpo extremamente brilhante pelo fato de possuir uma superfície branca como a neve, refletindo quase 100% da luz solar que a atinge, possuindo uma temperatura na superfície de -201 °C. Em 2005, a sonda espacial Cassini realizou vários voos rasantes próximos à Encélado, revelando a superfície da lua e do seu meio ambiente com maior detalhe. Em especial, a sonda descobriu uma pluma de ventilação rica em água na região do polo sul. Essa descoberta, juntamente com a presença de escape de calor interno e a pouca quantidade de crateras de impacto na região do polo sul, mostra que Encélado é geologicamente ativa nos dias de hoje. As partículas de água gelada são da largura de um fio de cabelo. As partículas e o gás escapam da superfície com uma velocidade de jato com 400 m/s. As erupções parecem ser contínuas, refrigerando a superfície e gerando um enorme jato de pó de gelo fino ao redor de Encélado, que fornece material a um dos anéis de Saturno. Diversos gases, incluindo vapor de água, dióxido de carbono, metano, talvez um pouco de amoníaco e monóxido de carbono e gás de azoto formam a coluna gasosa lançada. Há fissuras, planícies, terreno ondulado e outras deformações como as que temos na crosta terrestre. Tudo isto indica que o interior da lua hoje deve possuir uma camada líquida. As fontes hidrotermais que expelem vapor de água e partículas de gelo deve vir deste oceano subterrâneo logo abaixo da crosta gelada da lua. Esta nuvem de material inclui compostos orgânicos, gases voláteis, dióxido de carbono, monóxido de carbono, sais e sílica. Com o seu oceano, o calor interno e uma química peculiar, torna Encélado um local de grande interesse na nossa busca por mundos onde a vida poderia existir.

Polo Sul, região com grande atividade.

Crosta de gelo

Núcleo rochoso

Camada interna de água.

Estas partículas de gelo que escapam dos jatos da lua Encélado, alimentam e reabastecem um dos anéis de Saturno conhecido como anel E. Este anel é fraco e fica na parte mais externa dos anéis principais de Saturno.

A sonda Huygens foi criada e desenvolvida com o objetivo de descer através de paraquedas na atmosfera e abrir um completo laboratório de pesquisa ao chegar na superfície. A fase de descida durou cerca de 2 horas e 27 minutos, permanecendo em funcionamento por 1 hora e 10 minutos. Foi o suficiente para enviar dados atmosféricos e as primeiras imagens da superfície de um satélite de outro planeta do Sistema Solar. É até o momento, o pouso mais distante da Terra feito por uma máquina construída pelo Homem. Durante a missão, dados foram coletados de todos os instrumentos que forneceram uma imagem detalhada da atmosfera de Titã e da superfície. A sonda Huygens tomou medidas da velocidade e composição do vento atmosférico durante a sua descida, juntamente com uma incrível série de imagens que mostram que na superfície há sinais de erosão do terreno causado pelo escoamento de líquidos. A sonda pousou em uma região que parecia ser uma planície, rodeada de pedras arredondadas de gelo de água. Titã é a única lua do nosso sistema solar que possui nuvens e uma atmosfera densa, composta principalmente de nitrogênio e metano.

A lua Titã é a segunda maior lua do Sistema Solar, e é a única lua com uma atmosfera densa, porém sua superfície é extremamente fria, com a temperatura de –179 °C. Até a chegada da nave espacial Cassini-Huygens da NASA - ESA em 2004, pouco se sabia sobre Titã. A sonda Huygens desacoplou da nave Cassini e foi enviada para a lua Titã no Natal de 2004, após uma viagem de vários dias no espaço, ela entrou na atmosfera superior e pousou no dia 14 de janeiro de 2005, em sua superfície. O vídeo ao lado criado pelo pessoal da ESA ilustra como foi a descida da sonda.

Titã é a única lua do sistema solar com uma atmosfera densa e com largura 10 vezes maior que a da Terra, ou seja uma altura de 600 km. A atmosfera de Titã é em grande parte composta por 95 % de nitrogênio e 5% de metano, com pequenas quantidades de outros compostos ricos em carbono. Na alta atmosfera, moléculas de metano e azoto são separadas pela luz ultravioleta e as partículas de alta energia vindas do Sol e aceleradas pelo campo magnético de Saturno, os produtos desta divisão recombina-se para formar uma variedade de moléculas orgânicas. Um dos grandes mistérios de Titan é de onde provem o seu metano, o que torna toda possível toda esta complexa química. Uma vez que a luz solar decompõe metano na atmosfera, tem de haver uma fonte que reabasteça o que se perde. Pesquisadores suspeitam que o metano deve ser expelido para a atmosfera de Titã pelo processo de criovulcanismo. Criovulcanismo são vulcões que expelem substâncias voláteis como água, amoníaco ou metano em vez de lava. Podem ser encontrados em luas geladas e, possivelmente, em outros corpos celestes a baixas temperaturas.

A atmosfera de Titã

A Terra possui oceanos de água na forma líquida, este fato se deve entre outras coisas pela posição de sua orbita ao redor do Sol, encontrando-se em uma região do Sistema Solar que possibilita a existência de vida. A distância que ela se encontra do nosso Sol, não é quente o suficiente para que os oceanos possam evaporar, e nem tão fria que eles permaneçam congelados. Saturno e suas luas, estão fora desta região habitável, a temperatura da superfície de Titã é de -179 °C, encontraremos pedras feitas de gelo de água, no entanto esta temperatura é adequada para manter o metano e o etano na forma líquida. A sonda Cassini revelou que a superfície de Titã é moldada por rios e lagos de etano e metano na forma líquida. Da mesma forma que na Terra temos o ciclo da água, em Titã ocorre com o metano. Dos lagos estes líquidos evaporam, formado nuvens, que por sua vez voltam para a superfície na forma de chuva. O metano na forma líquida flui pela superfície, esculpindo canais e enchendo grandes lagos com metano. Vastas regiões com dunas altas que se estendem ao longo da paisagem, dunas onde a sua "areia" é composta por grãos escuros de hidrocarbonetos, bem diferentes daquelas dunas que nos acostumamos ver nos desertos aqui na Terra. Titã possui poucas crateras provocadas pelo impacto de meteoros, o que significa que sua superfície deve ser relativamente jovem e uma combinação de processos apaga evidências destes impactos. Este fenômeno ocorre na Terra, onde as crateras sofreram erosão provocados pelo fluxo da água e do vento. Estas forças que provocam a erosão estão também presentes em Titã.

A superfície de Titã

Cinturão de Kuiper.