Titaan (Grieks: Τῑτάν; ook Saturnus VI) is die grootste natuurlike satelliet van Saturnus en die tweede grootste in die Sonnestelsel. Dit is groter as enige van die dwergplanete. Dit is die enigste maan met 'n digte atmosfeer en die enigste liggaam in die ruimte buiten die Aarde waarop duidelike bewyse van stabiele oppervlakvloeistof gevind is.
Titaan is een van sewe mane van Saturnus wat in hidrostatiese ewewig is en dus rond gedruk is deur sy swaartekrag. Van dié sewe is hy die tweede verste van die planeet af. Titaan word dikwels beskryf as 'n planeetagtige maan; sy deursnee is 50% groter as dié van die Aarde se Maan en sy massa is 80% groter. Dit is die grootste maan in die Sonnestelsel naas Jupiter se Ganumedes en is groter as die planeet Mercurius, maar sy massa is net 40% van Mercurius s'n.
Titaan is in 1655 deur die Nederlandse sterrekundige Christiaan Huygens ontdek. Dit is Saturnus se eerste bekende maan en die sesde bekende maan in die Sonnestelsel, naas die Aarde se Maan en Jupiter se mane van Galilei. Titaan wentel 20 Saturnusradiusse van sy planeet af.
Titaan bestaan hoofsaaklik uit ys en rotsagtige materiaal, en het waarskynlik 'n rotskern, omring deur verskeie lae ys, insluitende 'n kors van ys en 'n laag ammoniakryke vloeibare water onder die oppervlak. Nes met Venus voor die ruimtetydperk het Titaan se digte atmosfeer enige kennis van sy oppervlak verhoed, totdat die Cassini-Huygens-sending in 2004 nuwe inligting versamel het, insluitende die ontdekking van koolwaterstofmere in Titaan se poolstreke en van sy atmosferiese superrotasie, wanneer 'n liggaam se atmosfeer vinniger roteer as die liggaam self. Die geologies jong atmosfeer is oor die algemeen glad, met min impakkraters, hoewel berge en moontlik 'n paar kriovulkane waargeneem is.
Titaan se atmosfeer bestaan hoofsaaklik uit stikstof; kleiner dele lei tot die vorming van metaan- en etaanwolke en 'n digte mis. Die klimaat – insluitende wind en reën – veroorsaak oppervlakverskynsels soortgelyk aan dié op die Aarde, soos duine, riviere, mere, seë (moontlik van metaan en etaan) en deltas. Dit word ook oorheers deur seisoenale weerpatrone soos op die Aarde. Met sy vloeistowwe (beide bo en onder die oppervlak) en digte stikstofatmosfeer lyk Titaan se metaansiklus treffend baie soos die aarde se watersiklus, hoewel teen 'n laer temperatuur van sowat 94 K (). As gevolg hiervan is Titaan al beskryf as die aardagtigste hemelliggaam in die Sonnestelsel.
Geskiedenis Ontdekking duimnael|links|160px|Christiaan Huygens Die Nederlandse sterrekundige Christiaan Huygens het Titaan op 25 Maart 1655 ontdek. Huygens was geïnspireer deur Galileo se ontdekking van Jupiter se vier grootste mane in 1610, asook deur sy verbeterings ten opsigte van teleskooptegnologie. Met behulp van sy broer, Constantijn, het Christiaan in 1650 begin teleskope bou.
Christiaan het sy heel eerste selfgeboude teleskoop gebruik om Titaan waar te neem.Telescope by Huygens, Christiaan Huygens, The Hague, 1683 Inv V09196 , Rijksmuseum voor de Geschiedenis van de Natuurwetenschappen en van de Geneeskunde
Omdat Titaan die grootste en helderste maan van Saturnus is, is dit die maklikste een om met 'n standaardteleskoop van die Aarde af te sien.
Naam Huygens het na die nuwe maan verwys as Luna Saturni, Latyn vir "Saturnus se maan". Nadat Giovanni Domenico Cassini teen 1686 nog vier mane om Saturnus ontdek het, het sterrekundiges begin om na die mane te verwys as Saturnus I tot en met V, met Titaan as Saturnus IV. Later is die maan egter amptelik "Saturnus VI" gedoop, met verwysing na sy posisie as sesde maan van Saturnus af. Die naam "Titaan" en ook die ander name van die destyds sewe bekende Saturniese satelliete is deur die sterrekundige John Herschel bedink. Herschel het self Mimas en Enkelados ontdek en, in sy 1847-publikasie Results of Astronomical Observations Made at the Cape of Good Hope het hy die mane almal na Gigante of Titane in die Griekse mitologie genoem.
Struktuur duimnael|links|240px|'n Vergelyking in grootte met die Maan (links bo) en die Aarde. Titaan is die enigste maan in die Sonnestelsel met 'n digte atmosfeer. Ná 'n besoek van Voyager 1 op 12 November 1979 het dit geblyk dat die oppervlak permanent skuil onder hierdie 900 km dik atmosfeer, met 'n druk van 1,5 bar aan die oppervlak. Omdat dit vóór Voyager se besoek gelyk het asof die dik atmosfeer deel van die maan was, het sterrekundiges eers onder 'n wanindruk verkeer oor Titaan se deursnee; tot en met Voyager 1 se ontdekking, is aangeneem dat Titaan die grootste maan in die Sonnestelsel is.
Wat sy massa en omvang (en dus ook sy digtheid) betref, is Titaan soortgelyk aan die twee grootste mane van Jupiter, te wete Ganimedes en Kallisto. Hoewel Titaan met 'n deursnee van 5150 km groter is as die planeet Mercurius (4879 km), bevat hy slegs die helfte van die planeet se massa. Op grond hiervan word vermoed dat die helfte van Titaan uit bevrore water en ammoniak bestaan. Daar word gespekuleer dat daar onder die maan se oppervlak 'n oseaan van ammoniak en vloeibare water is, waar enige vorm van lewe moontlik sou kon wees. Die maan se oppervlak is geologies nog jonk en is besaai met ys van koolwaterstowwe. Twee van Saturnus se ander mane, Dione en Enkelados, het 'n soortgelyke struktuur, maar as gevolg van 'n swaartekragsamepersing het Titaan 'n hoër gemiddelde digtheid.
Titaan se rotsagtige kern is ongeveer 3400 km dik en bestaan uit silikate en metale.G. Tobie, O. Grasset, J. I. Lunine, A. Mocquet, C. Sotin (2005). "Titan's internal structure inferred from a coupled thermal-orbital model". Icarus 175 (2): 496–502. doi:10.1016/j.icarus.2004.12.007. .
thumb|240px|Titaan se wentelbaan (in rooi), met Iapetos en Huperion aan sy buitekant en Rea, Dione, Tetis, Enkelados en Mimas aan sy binnekant. Die swaartekrag wat mens op die oppervlak van Titaan sou aantref, is ongeveer 'n sewende van die Aarde se swaartekrag. Hoewel Titaan groter is as die Aarde se maan (3474 km), is sy swaartekrag tog swakker, omdat Titaan uit soveel ys bestaan, wat 'n relatief lae digtheid het in vergelyking met die gesteentes en metale waaruit die Maan opgebou is.
Die buitenste laag of kors bestaan waarskynlik uit ys in 'n heksagonale (seshoekige) kristalvorm. Volgens modelle vir die inwendige opbou, sou daar onder hierdie kors 'n vloeibare laag, of "oseaan", wees, wat uit vloeibare water en ammoniak bestaan. Die aanwesigheid van vloeibare ammoniak sou beteken dat die water selfs by −19 °C nie vries nie.Alan Longstaff (February 2009). "Is Titan (cryo)volcanically active?". Astronomy Now: 19. Daar is gehoop dat die Cassini-ruimtesending bewyse sou kon lewer vir die bestaan van hierdie oseaan, deur die maan se swaartekragveld en magnetiese afwykings te meet. Radiogolwe van 'n uiters lae-frekwensie wat deur Cassini in die maan se atmosfeer waargeneem is, kan moontlik die eerste aanduidings van só 'n oseaan wees: daar word geglo dat Titaan se oppervlak 'n swak weerkaatser van sulke radiogolwe is en dat hulle dus moontlik van die grensgebied tussen die yskors en die vloeibare laag binne-in Titaan weerkaats word.Titan's Mysterious Radio Wave". Jet Propulsion Laboratory. June 1, 2007. http://saturn.jpl.nasa.gov/news/features/feature20070601c.cfm . Verkry op 2007-06-02. Cassini het ook waargeneem dat daar kenmerke op die oppervlak is wat tussen Oktober 2005 en Mei 2007 tot 30 km aangeskuif het, wat daarop dui dat die oppervlak los beweeg van sy binnekant – nog 'n aanduiding dat die ondergrondse oseaan wel kan bestaan.David Shiga, Titan's changing spin hints at hidden ocean , New Scientist, 20 Maart 2008
Omwenteling Titaan neem 15 dae en 22 uur om om Saturnus te wentel, ongeveer dieselfde tyd wat dit hom neem om om sy eie as te wentel. Dié verskynsel staan bekend as sinchroniese rotasie: dieselfde kant van Titaan is altyd na Saturnus gedraai (soos ook die geval is met die Aarde en die Maan).
Die baan waarin Titaan wentel, het 'n eksentrisiteit van 0,0288, dus is dit byna sirkelvormig. Hierdie wentelbaan het 'n hellingshoek van 0,348° ten opsigte van Saturnus se ewenaar.
Titaan en 'n ander Saturniese satelliet, Huperion, is vasgevang in 'n 3:4-baanresonansie. Dit beteken dat Huperion drie keer om Saturnus wentel in dieselfde tyd wat dit Titaan neem om vier omwentelings om Saturnus te voltooi.
Atmosfeer thumb|'n Foto in ware kleur van die mislae in Titaan se atmosfeer.
Titaan is die enigste maan met 'n aansienlike atmosfeer, en sy atmosfeer is die enigste digte een in die Sonnestelsel benewens die Aarde s'n wat ryk is aan stikstof. Waarnemings deur Cassini in 2004 dui daarop dat Titaan 'n "superroteerder" is, nes Venus, wat beteken sy atmosfeer roteer baie vinniger as sy oppervlak.
Waarnemings deur die Voyagertuie wys Titaan se atmosfeer is digter as die Aarde s'n. Dit het ook 'n massa van omtrent 1,19 keer die Aarde s'n. Ondeursigtige mislae blokkeer feitlik alle sigbare lig van die Son en ander bronne, en verberg Titaan se oppervlakeienskappe. Titaan se laer swaartekrag beteken sy atmosfeer is meer uitgesprei as die Aarde s'n. Dit is by baie golflengtes ondeursigtig en daarom is dit onmoontlik om 'n volledige weerkaatsingspektrum van die oppervlak te kry. Die eerste regstreekse foto's van Titaan se oppervlak is eers verkry met die aankoms van die Cassini-Huygens-ruimtetuig in 2004.
Die samestelling van Titaan se atmosfeer is stikstof (97%), metaan (2,7 ± 0,1%) en waterstof (0,1-0,2%), met spoorhoeveelhede van ander gasse. Daar is spoorhoeveelhede van ander koolwaterstowwe, soos etaan, etyn en propyn, en ander gasse, soos blousuur, sianogeen, koolstofdioksied, koolstofmonoksied, argon en helium.
Die koolwaterstowwe vorm vermoedelik Titaan se boonste atmosfeer uit reaksie op die opbreek van metaan deur die Son se ultravioletlig, en dit skep 'n dik oranje waas. Titaan bly 95% van die tyd in Saturnus se magnetosfeer, wat kan help om dit teen die sonwind te beskut.
Energie van die Son af behoort alle spore van metaan in Titaan se atmosfeer binne 50 miljoen jaar – 'n kort tyd in die bestaan van die Sonnestelsel – te omskep het in ingewikkelder koolwaterstowwe. Dit dui daarop dat die metaan aangevul word deur 'n reservoir op of in Titaan self. Die grootste oorsprong van die metaan is dalk binne Titaan en word deur uitbarstings van kriovulkane vrygestel.
thumb|Spoorhoeveelhede organiese gasse in Titaan se atmosfeer: HNC (links) en HC3N. Op 3 April 2013 het Nasa aangekondig ingewikkelde organiese chemikalieë, wat saam toliene genoem word, styg waarskynlik van Titaan af op, geskoei op studies wat sy atmosfeer simuleer.
Op 6 Junie 2013 het wetenskaplikes die waarneming van polisikliese aromatiese koolwaterstowwe in Titaan se boonste atmosfeer aangemeld.
Op 30 September 2013 is propeen deur Cassini waargeneem in Titaan se atmosfeer, met behulp van sy infrarooi spektrometer (CIRS). Dit is die eerste keer dat propeen op enige maan of planeet benewens die Aarde ontdek is, en dit was die eerste chemikalie wat deur die CIRS gevind is. Die waarneming van propeen vul 'n geheimsinnige gaping in waarnemings wat dateer van Voyager 1 se eerste nabyverbyvlug van Titaan in 1980, toe ontdek is baie van die gasse wat die maan se oranje waas vorm, koolwaterstowwe is wat gevorm het deur die rekombinering van radikale wat deur die Son se ultraviolet fotolise van metaan geskep is.
Op 24 Oktober 2014 is metaan ontdek in poolwolke van Titaan. Op 1 Desember 2022 het sterrekundiges aangekondig hulle het wolke, waarskynlik van metaan, met die James Webb-ruimteteleskoop oor Titaan sien beweeg.
Klimaat Titaan se oppervlaktemperatuur is sowat 94 K (). By dié temperatuur het waterys 'n uiters lae dampdruk, en die bietjie waterdamp wat teenwoordig is, is beperk tot die stratosfeer.
thumb|links|220px|'n Atmosferiese poolwerwel oor Titaan se suidpool.