Тыта́н () — найбуйнейшы спадарожнік Сатурна, другі па велічыні спадарожнік у Сонечнай сістэме (пасля спадарожніка Юпітэра Ганімеда), з'яўляецца адзіным, акрамя Зямлі, целам у Сонечнай сістэме, для якога даказана існаванне вадкасці на паверхні, і адзіным планетным спадарожнікам, у якога ёсць шчыльная атмасфера.
Тытан стаў першым вядомым спадарожнікам Сатурна — у 1655 годзе яго выявіў галандскі астраном Хрысціян Гюйгенс.
Дыяметр Тытана — 5152 км, гэта на 50% больш, чым у Месяца, пры гэтым Тытан на 80% большы за спадарожнік Зямлі па масе. Тытан таксама большы памерамі за планету Меркурый, хоць і саступае ёй па масе. Сіла цяжару на ім складае прыблізна адну сёмую зямной. Маса Тытана складае 95% масы ўсіх спадарожнікаў Сатурна.
Паверхня Тытана ў асноўным складаецца з вадзянога лёду і асадкавых арганічных рэчываў, геалагічна маладая, у асноўным роўная, за выключэннем невялікай колькасці горных утварэнняў і кратараў, а таксама некалькіх крыявулканаў. Шчыльная атмасфера навакол Тытана доўгі час не дазваляла ўбачыць паверхню спадарожніка аж да прыбыцця апарата «Касіні-Гюйгенс» у 2005 годзе.
Атмасфера пераважна складаецца з азоту, таксама прысутнічае невялікая колькасць метану і этану, якія ўтвараюць воблакі, якія з'яўляюцца крыніцай вадкіх і, магчыма, цвёрдых ападкаў. На паверхні ёсць метан-этанавыя азёры і рэкі. Ціск ля паверхні прыкладна ў 1,5 разы перавышае ціск зямной атмасферы. Тэмпература каля паверхні — .
Нягледзячы на нізкую тэмпературу, Тытан супастаўляецца з Зямлёй на ранніх стадыях развіцця, і нельга выключаць, што на спадарожніку магчыма існаванне простых форм жыцця, у прыватнасці, у падземных вадаёмах, дзе ўмовы могуць быць больш камфортнымі, чым на паверхні.
Гісторыя адкрыцця і назвы thumb|Хрысціян Гюйгенс знайшоў Тытан у 1655 годзе
Тытан быў адкрыты 25 сакавіка 1655 г. галандскім фізікам, матэматыкам і астраномам Хрысціянам Гюйгенсам. Натхнёны прыкладам Галілея, Гюйгенс разам са сваім братам Канстанцінам стварыў тэлескоп, які меў апертуру 57 мм і кратнасць павелічэння, большую за 50 разоўTelescope by Huygens, Christiaan Huygens, The Hague, 1683 .
З дапамогай гэтага тэлескопа Гюйгенс назіраў за планетамі Сонечнай сістэмы — Марсам, Венерай, Юпітэрам і Сатурнам. Каля апошняга вучоны заўважыў яркае цела, якое здзяйсняла поўны абарот вакол планеты за 16 дзён. Пасля чатырох абаротаў, у чэрвені 1655, калі кольцы Сатурна мелі нізкі нахіл адносна Зямлі і не перашкаджалі назіранням, Гюйгенс канчаткова пераканаўся, што выявіў спадарожнік Сатурна. З моманту вынаходства тэлескопа гэта быў другі выпадак адкрыцця спадарожніка, праз 45 гадоў пасля выяўлення Галілеем чатырох найбуйнейшых спадарожнікаў Юпітэра.
На працягу больш чым двух стагоддзяў спадарожнік заставаўся фактычна безназоўным, Гюйгенс называў новае нябеснае цела проста Saturni Luna («Спадарожнік Сатурна» па-лацінску). Некаторыя астраномы называлі яго «Гюйгенсавым спадарожнікам» або проста «Huyghenian». Пасля адкрыцця Джавані Касіні яшчэ чатырох спадарожнікаў Сатурна астраномы сталі называць Тытан як Сатурн IV, бо ён знаходзіўся ў чацвёртай пазіцыі ад планеты. Пасля 1789 падобная методыка прысваення назваў была скасавана ў сувязі з адкрыццём новых спадарожнікаў, некаторыя з якіх размяшчаліся на больш блізкіх арбітах да планеты, чым ужо вядомыя.
Назва «Тытан» стала выкарыстоўвацца пасля публікацыі ў 1847 артыкула Джона Гершэля (сына Уільяма Гершэля, які адкрыў Мімас і Энцэлад) «Вынікі астранамічных назіранняў, зробленых на мысе Добрай Надзеі». У гэтым артыкуле астраном прапанаваў назваць вядомыя тады сем спадарожнікаў Сатурна імёнамі сясцёр і братоў Кронаса (грэчаскага аналага рымскага бога Сатурна).
Арбіта і вярчэнне thumb|left|Арбіта Тытана (выдзелена чырвоным) сярод іншых вялікіх спадарожнікаў Сатурна. За межамі арбіты Тытана — Япет і Гіперыён, унутры — Дыёна, Тэфія, Энцэлад і Мімас
thumb|Параўнанне памераў Зямлі, Тытана (злева ўнізе) і Месяца
Радыус арбіты Тытана складае (20,3 радыуса Сатурна), і, такім чынам, ён знаходзіцца па-за кольцамі Сатурна, крайняе з якіх (Е) знаходзіцца прыкладна . Арбіты двух бліжэйшых спадарожнікаў праходзяць далей ад планеты (Гіперыён) і бліжэй да Сатурна (Рэя). Арбіты Тытана і Гіперыёна ўтвараюць арбітальны рэзананс 3:4: Тытан робіць чатыры абароту вакол Сатурна, у той час як Гіперыён толькі тры.
Поўны абарот вакол планеты Тытан вырабляе за 15 дзён, 22 гадзіны і 41 хвіліну з сярэдняй хуткасцю . Арбіта спадарожніка адрозніваецца ад кругавой і мае эксцэнтрысітэт, роўны 0,0288. Плоскасць арбіты адхілена ад экватара Сатурна і плоскасці кольцаў на 0,348°.
Як Месяц і многія іншыя спадарожнікі планет у Сонечнай сістэме, Тытан мае сінхроннае кручэнне адносна планеты, якое стала вынікам дзеяння прыліўных сіл. Гэта азначае, што перыяды кручэння вакол сваёй восі і абароту вакол Сатурна супадаюць, і спадарожнік павернуты да планеты заўсёды адным і тым жа бокам. У выніку, на Тытане ёсць месца на паверхні, над якім Сатурн знаходзіцца ў зеніце; ад мерыдыяна, які праходзіць праз гэты пункт, вядзецца адлік каардынат.
thumb|Выява Тытана, складзеная з 4 інфрачырвоных фатаграфій, зробленых «Касіні»
Нахіл восі вярчэння Сатурна складае 26,73°, што забяспечвае змену пор года на планеце і яе спадарожніках у паўднёвых і паўночных паўшар'ях. Кожны сезон доўжыцца прыкладна 7,5 зямных гадоў, бо Сатурн робіць поўны абарот вакол Сонца прыкладна за 30 гадоў. Вось вярчэння Тытана, перпендыкулярная плоскасці яго арбіты, амаль сунакіраваная восі вярчэння Сатурна. Апошняе лета ў паўднёвым паўшар'і Тытана скончылася ў жніўні 2009 года.
Цэнтр мас Сатурна і Тытана знаходзіцца на аддаленні ўсяго 290 км ад цэнтра Сатурна з прычыны яго перавагі па масе ў 4227 раз, таму ўплыў спадарожніка на рух планеты мізэрны.
Памеры і маса Тытан мае дыяметр 5152 км і з'яўляецца другім па памеры спадарожнікам у Сонечнай сістэме, пасля спадарожніка Юпітэра Ганімеда.
Доўгі час астраномы лічылі, што дыяметр Тытана складае 5550 км, і, такім чынам, Тытан большы за Ганімеда, але даследаванне, праведзенае апаратам «Вояджэр-1», паказала наяўнасць шчыльнай і непразрыстай атмасферы, якая перашкаджала дакладна вызначыць памер аб’екта.
Дыяметр Тытана, а таксама яго шчыльнасць і маса блізкія да адпаведных характарыстык спадарожнікаў Юпітэра — Ганімеда і Каліста. Тытан прыкладна на 50% большы за Месяц (па радыусу) і на 80% перавышае спадарожнік Зямлі па масе. Таксама Тытан перавышае памерамі планету Меркурый, хоць і саступае ёй па масе. Паскарэнне свабоднага падзення складае , гэта азначае, што сіла цяжару складае прыкладна сёмую частку зямной .
Сярэдняя шчыльнасць Тытана складае , што з'яўляецца самай высокай шчыльнасцю сярод спадарожнікаў Сатурна. На долю Тытана прыходзіцца больш за 95% масы ўсіх спадарожнікаў Сатурна.
Да гэтага часу канчаткова не вырашана пытанне аб тым, як утварыўся Тытан: з аднаго пылавога воблака з Сатурнам ці асобна і пасля быў захоплены гравітацыяй планеты. Апошняя тэорыя дазваляе растлумачыць такое нераўнамернае размеркаванне масы сярод спадарожнікаў.
Тытан з'яўляецца дастаткова буйным нябесным целам для падтрымання высокай тэмпературы ўнутранага ядра, што робіць яго геалагічна актыўным.
Будова thumb|Слаістая структура атмасферы, «Касіні», 2004 год, выява, расфарбаваная ў натуральныя колеры
Тытан складаецца прыкладна напалову з вадзянога лёду і напалову — са скальных парод. Такі састаў падобны з некаторымі іншымі буйнымі спадарожнікамі газавых планет: Ганімедам, Еўропай, Каліста, Трытонам. Але Тытан моцна адрозніваецца ад іх саставам і структурай сваёй атмасферы.
Атмасфера
Тытан мае працяглую атмасферу, яе таўшчыня перавышае 400 км. Паскарэнне свабоднага падзення на спадарожніку складае прыкладна адну сёмую частку ад зямнога, таму для стварэння існуючага ціску каля паверхні ў 1,5 атм, маса атмасферы Тытана павінна быць на парадак большая за масу зямнойКусков О. Л., Дорофеева В. А., Кронрод В. А., Макалкин А. Б. «Системы Юпитера и Сатурна: Формирование, состав и внутреннее строение крупных спутников», изд-во УРСС, 2009.. Наяўнасць метану ў атмасферы прыводзіць да працэсаў фатолізу ў верхніх слаях і ўтварэння некалькіх слаёў вуглевадароднага «смогу», з-за чаго Тытан з'яўляецца адзіным спадарожнікам у Сонечнай сістэме, паверхню якога немагчыма назіраць у аптычным дыяпазоне.
Паходжанне атмасферы thumb|злева|Верхнія слаі атмасферы Тытана і паўднёвы полюс Сатурна. «Касіні», 2005 год
Па сучасных ацэнках атмасфера Тытана на 95% складаецца з азоту і аказвае на 50% большы ціск на паверхню, чым зямная атмасфера. На дадзены момант не існуе адзінага меркавання аб яе паходжанні: ёсць некалькі розных версій, але для ўсіх іх ёсць сур'ёзныя контраргументы.
Так, па адной тэорыі, атмасфера Тытана першапачаткова складалася з аміяку (NH3), затым пачалася дэгазацыя спадарожніка пад дзеяннем ультрафіялетавага сонечнага выпраменьвання з даўжынёй хвалі, у асноўным меншаю ; гэта прывяло да таго, што аміяк стаў раскладацца на атамарныя азот і вадарод, якія злучаліся ў малекулы азоту (N2) і вадароду (H2). Цяжэйшы азот апускаўся ўніз да паверхні, а лягчэйшы вадарод рассейваўся ў касмічную прастору, бо нізкая гравітацыя Тытана не можа ўтрымаць вадарод, і як вынік, гэты газ не назапашваецца ў атмасферы. Аднак, крытыкі падобнай тэорыі заўважаюць, што для такога працэсу неабходна, каб Тытан утвараўся пры адносна высокай тэмпературы, пры якой магло б адбыцца раздзяленне рэчыва спадарожніка на камяністы асяродак і змёрзлы ледзяны верхні слой. Аднак назіранні зонда «Касіні» паказваюць, што рэчыва Тытана не так выразна падзяляецца на слаі.
Паводле іншай тэорыі, азот мог захавацца з часоў фарміравання Тытана, аднак у гэтым выпадку ў атмасферы павінна таксама прысутнічаць і вялікая колькасць ізатопа аргону-36, які таксама ўваходзіў у састаў газаў у протапланетным дыску, з якога ўтварыліся планеты і спадарожнікі Сонечнай сістэмы. Аднак праведзеныя назіранні паказалі, што ў атмасферы Тытана вельмі мала гэтага ізатопа.
У часопісе Nature Geoscience 8 мая 2011 года была апублікавана яшчэ адна тэорыя, у якой мяркуецца, што атмасфера Тытана ўтварылася дзякуючы інтэнсіўнай каметнай бамбардзіроўцы каля чатырох мільярдаў гадоў таму. На думку аўтараў ідэі, азот утвараўся пры сутыкненні камет з паверхняй Тытана; такая «аварыя» адбываецца на вялізнай хуткасці, і ў месцы ўдару рэзка павышаецца тэмпература, а таксама ствараецца вельмі вялікі ціск. Пры такіх умовах цалкам магчыма праходжанне хімічнай рэакцыі. Для праверкі сваёй тэорыі аўтары пры дапамозе лазерных гармат абстрэльвалі мішэнь з замарожанага аміяку снарадамі з золата, плаціны і медзі. Гэты вопыт паказаў, што пры ўдары сапраўды адбываецца раскладанне аміяку на вадарод і азот. Вучонымі было падлічана, што ў ходзе інтэнсіўнай каметнай бамбардзіроўкі Тытана павінна было ўтварыцца каля 300 квадрыльёнаў метрычных тон азоту, што, па іх словах, цалкам дастаткова, для таго каб сфарміраваць атмасферу ТытанаSaturn’s Moon Titan May Have Been Planetary Punching Bag .
Сучасныя ацэнкі страт атмасферы Тытана ў параўнанні з яе першапачатковымі характарыстыкамі даюцца на падставе аналізу суадносін ізатопаў азоту 14N да 15N. Па дадзеных назіранняў устаноўлена, што аб'ём ізатопа 15N у 4—4,5 разы перавышае аб'ём таго ж ізатопа на Зямлі. Такім чынам, першапачатковая маса атмасферы Тытана была прыкладна ў 30 разоў большая, чым зараз, бо з-за слабейшай гравітацыі лёгкі ізатоп азоту 14N павінен пакідаць Тытан хутчэй пад уздзеяннем нагрэву і іанізацыі выпраменьваннем, а 15N — назапашвацца.
Структура thumb|Параўнанне атмасфер Тытана і Зямлі