Titán (satélite) para niños
Datos para niños Titán |
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 Titán en color natural tomada por la sonda Cassini-Huygens en agosto de 2009.
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| Descubrimiento | ||||||
| Descubridor | Christiaan Huygens | |||||
| Fecha | 25 de marzo de 1655 | |||||
| Categoría | satélite natural de Saturno | |||||
| Orbita a | Saturno | |||||
| Elementos orbitales | ||||||
| Inclinación | 0,34854° | |||||
| Semieje mayor | 1 221 870 km | |||||
| Excentricidad | 0,028 880 | |||||
| Elementos orbitales derivados | ||||||
| Periastro o perihelio | 1 186 680 kilómetros | |||||
| Apoastro o afelio | 1 257 060 kilómetros | |||||
| Período orbital sideral |
15,945 42 (15 d 22 h 41 m 27 s ) |
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| Satélite de | Saturno | |||||
| Características físicas | ||||||
| Masa | 1,345×1023 kg | |||||
| Volumen | 7,16×1019 m³ | |||||
| Densidad | 1,88 g/cm³ | |||||
| Área de superficie | 8,34×1013 m² | |||||
| Radio | 2574 kilómetros | |||||
| Diámetro | 5150 km | |||||
| Gravedad | 1,37 m/s² | |||||
| Velocidad de escape | 2650 m/s | |||||
| Periodo de rotación | Rotación síncrona | |||||
| Albedo | 0,21 | |||||
| Características atmosféricas | ||||||
| Temperatura | 93,7 K, −179.5 °C | |||||
| Composición |
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Titán es la luna más grande de Saturno y la segunda más grande de todo nuestro sistema solar. Solo la supera Ganímedes, una luna de Júpiter. Titán es especial porque es la única luna que conocemos con una atmósfera importante. También es el único lugar, además de la Tierra, donde se ha encontrado evidencia clara de líquidos estables en su superficie.
Titán es tan grande que a menudo se le describe como un satélite parecido a un planeta. Su diámetro es un 50% más grande que el de nuestra Luna. También es más grande en volumen que el planeta Mercurio.
Fue descubierto en 1655 por el astrónomo neerlandés Christiaan Huygens. Fue la primera luna de Saturno que se conoció.
Titán está hecho principalmente de hielo y rocas. Su atmósfera es muy densa y no permitía ver su superficie. Esto cambió con la llegada de la misión Cassini-Huygens en 2004. Gracias a ella, se descubrieron lagos de líquidos especiales en sus regiones polares. La superficie de Titán es joven, con pocas marcas de impactos. Tiene montañas y posibles criovolcanes.
La atmósfera de Titán está compuesta principalmente de nitrógeno. También tiene un 5% de metano y otros compuestos. El clima de Titán, con viento y lluvia, crea paisajes parecidos a los de la Tierra. Hay dunas, ríos, lagos y mares. Estos están hechos de metano líquido y otros líquidos. El ciclo del metano en Titán es como el ciclo del agua en la Tierra. La diferencia es que en Titán hace mucho más frío.
En 2013, la sonda Cassini detectó una sustancia llamada propileno en la atmósfera de Titán. Fue la primera vez que se encontró esta sustancia fuera de la Tierra en el Sistema Solar.
La NASA tiene un proyecto llamado Dragonfly. Es una sonda que volará como un dron para explorar Titán. Su lanzamiento está previsto para 2027.
Contenido
Descubrimiento de Titán
Christiaan Huygens descubrió Titán el 25 de marzo de 1655. Al principio, la llamó Luna Saturni. Huygens publicó su descubrimiento en un libro en 1659.
El nombre "Titán" y los nombres de otras lunas de Saturno fueron sugeridos por John Herschel en 1847. Él propuso usar los nombres de los titanes de la mitología griega. Los titanes eran hermanos y hermanas de Crono, el dios griego que los romanos llamaban Saturno. Antes de esto, las lunas se nombraban con números romanos.
¿Cómo se ve Titán desde la Tierra?
Titán es bastante brillante y se puede ver con telescopios pequeños. Incluso con unos prismáticos grandes, se ve como un punto brillante cerca de Saturno. Con telescopios más potentes, Titán se ve como un pequeño disco de color amarillo-anaranjado.
Órbita y Rotación de Titán
Titán gira alrededor de Saturno cada 15 días y 22 horas. Su día dura lo mismo que su órbita. Esto significa que siempre muestra la misma cara a Saturno, como nuestra Luna a la Tierra. Este fenómeno se llama bloqueo de marea.
Características Físicas de Titán
Estructura Interna de Titán
Los científicos han estudiado el interior de Titán con la misión Cassini. Su baja densidad sugiere que está compuesto por mitad roca y mitad hielo. Al principio, se pensó que tenía un núcleo rocoso como Ganímedes. Sin embargo, estudios más recientes indican que su interior es una mezcla de hielo y roca. Solo la parte más externa, unos 500 kilómetros, no tiene rocas.
Se cree que Titán podría tener un océano subterráneo. Estaría a unos 100 kilómetros bajo la superficie y contendría agua y amoníaco. También podría haber otro océano de otros líquidos.
La Atmósfera de Titán
Titán es la única luna conocida con una atmósfera densa. En 1907, el astrónomo español Josep Comas i Solà sugirió que Titán podría tener atmósfera. En 1944, Gerard P. Kuiper lo confirmó. La sonda Voyager 1 demostró en 1981 que la atmósfera de Titán es incluso más densa que la de la Tierra. La presión en su superficie es una vez y media la de nuestro planeta.
La atmósfera de Titán tiene una capa de nubes opacas. Estas nubes están formadas por pequeñas partículas que ocultan la superficie. Por eso, la luz que llega a la superficie de Titán es muy poca. Es como fotografiar el asfalto de un aparcamiento al anochecer.
La atmósfera está compuesta en un 94% de nitrógeno. Es la única atmósfera rica en nitrógeno en el Sistema Solar, aparte de la Tierra. El resto son otros compuestos, incluyendo metano. Se cree que estos compuestos se forman en la atmósfera superior de Titán. La luz ultravioleta del Sol descompone el metano, creando una niebla espesa y anaranjada.
En 2013, se confirmó la presencia de otros compuestos orgánicos en la atmósfera superior de Titán.
El origen de la atmósfera de Titán no está claro. Una teoría es que, durante mucho tiempo, Titán no tuvo atmósfera. El nitrógeno y el metano estaban congelados en la superficie. Luego, el aumento de la luz del Sol o un gran impacto podrían haber evaporado estos gases. Esto habría creado la densa atmósfera actual.
Si el metano de la atmósfera no se repone, se agotará en menos de mil millones de años. Entonces, solo quedaría nitrógeno en la atmósfera, y la niebla desaparecería.
El metano en Titán actúa como el agua en la Tierra. Forma nubes en la atmósfera. Estas nubes pueden causar tormentas de metano líquido. Estas lluvias llegan a la superficie, creando ríos y lagos. También se forman nubes altas, parecidas a los cirros terrestres, pero mucho más altas.
Titán no tiene un campo magnético fuerte. Su órbita lo expone directamente al viento solar. Esto puede hacer que algunas moléculas se eleven a la parte superior de la atmósfera.
Las observaciones de la nave Cassini en 2004 sugieren que la atmósfera de Titán gira mucho más rápido que su superficie. Esto también ocurre en Venus, y los científicos aún no entienden bien por qué.
Hay nubes en la atmósfera de Titán, además de la niebla espesa. Estas nubes están hechas de metano, etano y otros compuestos. Otros químicos más complejos dan a Titán su color anaranjado.
Una investigación reciente sugiere que Titán podría tener moléculas que son los "bloques de construcción" de la vida. Si el agua líquida aparece en Titán (por ejemplo, por el impacto de un meteorito), puede durar lo suficiente para que estas moléculas se formen.
En 2004, la nave Cassini fotografió nubes densas sobre el polo sur de Titán. Estas nubes son comunes allí. Aunque se pensó que eran solo de metano, nuevas observaciones están ayudando a los científicos a entender mejor su composición.
También se han descubierto nubes en el polo norte de Titán. En 2006, la sonda Cassini encontró un gran sistema de nubes sobre el polo norte. Los modelos ya habían predicho su existencia.
Estudios posteriores muestran que las nubes de Titán se forman y mueven como las terrestres, pero más lentamente. Se predice que el otoño en Titán será "cálido y húmedo".
En 2015, un estudio de la NASA encontró evidencia de una sustancia llamada acrilonitrilo en la atmósfera de Titán. Una cantidad significativa de este material llega a la superficie. Esto ha llevado a investigar si las moléculas de acrilonitrilo podrían formar algo parecido a una membrana celular.
El ciclo de las estaciones en Titán dura 29.5 años.
El Ciclo del Metano
Titán es un mundo muy rico en compuestos orgánicos, especialmente metano. Se cree que tiene cientos de veces más líquidos que todas las reservas de petróleo y gas natural de la Tierra. Sus dunas ecuatoriales podrían contener mucha más materia orgánica que todas las reservas de carbón de la Tierra.
El metano en Titán hace el papel del agua en la Tierra. Forma nubes en la atmósfera. Cuando se condensa, forma una lluvia de metano que llena los ríos. Sin embargo, los cañones y lagos donde aterrizó la sonda Huygens están secos. Esto se debe a que el metano se filtra bajo el suelo de Titán, dejando una especie de "alquitrán" en la superficie.
En 2006, científicos descubrieron que el agua congelada rica en metano forma una capa sólida en la superficie de Titán. Debajo, podría haber un océano de agua líquida mezclada con amonio. El metano en la atmósfera tiene una vida corta, por lo que necesita reponerse. Si no hay más procesos de reposición, su desaparición de la atmósfera cambiaría drásticamente el clima de Titán.
La química de la atmósfera superior podría convertir el etano en otras sustancias. Estas, combinadas con el nitrógeno, podrían formar los "bloques básicos" para otras moléculas. Sin embargo, la falta de algunos compuestos en la superficie sugiere que allí ocurren procesos químicos complejos.
Lluvias de Metano
En 2006, investigadores españoles publicaron un estudio sobre las tormentas de metano líquido en Titán. Según este estudio, ocurren "fuertes tormentas" que descargan mucha lluvia de metano. Estas tormentas y lluvias serían las que forman los ríos y valles que se ven en Titán.
El estudio sugiere que Titán y la Tierra son los únicos lugares en el Sistema Solar donde llueve sobre la superficie. Las simulaciones muestran que las nubes de Titán pueden producir lluvias de metano con gotas grandes. Estas tormentas se desarrollan rápidamente, como las tormentas terrestres.
Una de estas tormentas, del tamaño de la India, fue detectada en la región tropical de Titán. Se movió y generó nuevos sistemas de nubes.
Otro estudio de 2006 sugirió que la lluvia de metano en Titán es como un rocío constante. Se estima que caen unos 50 litros por metro cuadrado al año. Esto es mucho menos que en la Tierra (unos 1000 litros por metro cuadrado). Esto podría significar que las tormentas en Titán son menos frecuentes, pero mucho más intensas.
Comparaciones de imágenes de 2004 y 2005 muestran cambios en los lagos del polo sur de Titán. Se cree que una tormenta de metano los llenó.
La evidencia más fuerte de lluvia de metano se vio a finales de 2010. Se observaron grandes tormentas en el ecuador de Titán y cambios de brillo. Se cree que esto fue causado por la lluvia.
La Superficie de Titán
A pesar de la niebla, la misión Cassini/Huygens pudo obtener imágenes de la superficie de Titán. Se ve que está cubierta de diferentes materiales.
Antes de Cassini, los mapas de Titán no eran muy precisos. En 1994, el telescopio espacial Hubble descubrió una región llamada Xanadu. Es un área grande, del tamaño de Australia. Al principio, no se sabía qué tipo de terreno era. Las imágenes de Cassini revelaron que Xanadu tiene características geológicas parecidas a las de la Tierra. Hay colinas, valles y dunas de arena oscura, con cauces que parecen ríos. Xanadu es una zona muy elevada, como un continente.
En 2006, la nave Cassini descubrió posibles lagos cerca del polo norte de Titán. Cassini ha tomado fotos de alta resolución de estas características. También ha encontrado rasgos lineales que podrían indicar actividad geológica.
La superficie de Titán tiene pocos cráteres de impacto. Esto sugiere que es una superficie activa que se renueva constantemente. Algunos cráteres conocidos son:
- Menrva, un cráter grande con varios anillos.
- Sinlap, con suelo liso.
- Ksa, con un pico central.
Las imágenes de radar han mostrado un mundo complejo. Hay áreas rugosas y lisas. Algunos rasgos parecen de origen volcánico, como Ganesa Macula. Se cree que es un criovolcán que expulsa agua mezclada con amoníaco. Otros rasgos también se sospechan de origen criovolcánico.
El mejor candidato a criovolcán es Sotra Facula. Tiene dos picos de más de 1000 metros de altura, cráteres y flujos de materiales.
Análisis recientes de los datos de Cassini sugieren que el criovulcanismo es posible. Sin embargo, no todos los científicos están de acuerdo. Algunos creen que Titán es un mundo geológicamente "muerto". Sus rasgos superficiales habrían sido causados por impactos y erosión del viento y líquidos.
La sonda Cassini ha observado más detalles de Titán con su radar. Ha encontrado campos de dunas, cráteres de impacto y canales. También lo que parece ser una línea de costa en el hemisferio sur.
La temperatura en la superficie de Titán es de unos -179.5 °C. La presión es de aproximadamente 1.4 atmósferas. En estas condiciones, el metano no estaría en estado líquido. Sin embargo, otros líquidos formados a partir del metano, como el etano, sí podrían estar líquidos en la superficie. Estos depósitos líquidos podrían contener mucho metano disuelto.
En 2006, se descubrieron las montañas más altas de Titán hasta la fecha. Tienen hasta 1.5 kilómetros de altura. Parecen estar hechas de hielo cubierto por una "nieve" de material orgánico. Posteriormente, se descubrieron más cordilleras montañosas de hasta 2 kilómetros de altura. Se cree que se formaron por la contracción de Titán.
Titán también parece tener terrenos similares a los cársticos de la Tierra. Esto sugiere que podría tener cavernas subterráneas.
Dunas Ecuatoriales
En 2006, se descubrió que Titán tiene dunas de color marrón oscuro. Se elevan unos 150 metros y corren paralelas en el ecuador de Titán. Una de estas dunas tiene 1500 kilómetros de largo.
Las dunas de Titán están compuestas por un núcleo de hielo de agua rodeado de materia orgánica. La "arena" es un poco más gruesa, pero menos densa que la de la Tierra o Marte.
Se han encontrado dunas en la Tierra, Marte y Venus. Los científicos dudaban si la atmósfera de Titán tendría suficiente energía para formar dunas. Sin embargo, la gran gravedad de Saturno crea fuertes mareas en la atmósfera de Titán. Estas mareas serían las responsables de los vientos cerca de la superficie.
Es posible que las mareas de viento transporten sedimentos oscuros hacia el ecuador. Se cree que estas dunas se forman cuando la lluvia de metano líquido erosiona partículas de rocas de hielo. La "arena" se formaría por la fusión de partículas de materia orgánica que caen de la atmósfera.
Recientemente, la NASA publicó un mapa que muestra el patrón global de estas dunas. La dirección predominante de los vientos cerca de la superficie es hacia el este.
Lagos de Metano
Las observaciones de la sonda Cassini han permitido explorar grandes áreas de Titán. Algunas imágenes sugieren la presencia de lagos líquidos de metano en la superficie.
En 2006, la sonda Cassini captó dos "manchas oscuras" cerca del polo norte de Titán. Eran similares a los lagos terrestres. Esto fue una "poderosa evidencia" de que hay depósitos de líquidos en Titán. En 2009, la sonda Cassini fotografió el primer reflejo de luz solar en la superficie de Titán. Esto confirmó la presencia de líquido.
En 2006, la sonda Cassini descubrió más posibles lagos cerca del polo norte. Uno de ellos tiene líneas de costa claras y bahías. En otra imagen, se ven dos lagos conectados.
En 2006, se descubrieron más de 75 posibles lagos cerca del polo norte de Titán.
También se han descubierto estructuras similares en el hemisferio sur. El hecho de que haya menos en el sur que en el norte es consistente con la teoría de que estos lagos se llenan en invierno y se secan en verano.
El lago más grande conocido hasta la fecha fue descubierto en 2007. Tiene una superficie de más de 100,000 km², más grande que el lago Superior en América del Norte. Los científicos lo consideran un mar. En 2007, se confirmó que estos lagos son de metano líquido. Se llenan por lluvia o por depósitos de metano líquido del subsuelo.
Otra prueba de que estas estructuras están llenas de líquido es su baja reflectividad en el radar. Esto indica profundidades de al menos decenas de metros. También se ha visto que los lagos en el hemisferio sur están desapareciendo. Se interpreta que se están evaporando. Un estudio de 2010 confirmó que los lagos del hemisferio sur se evaporan a un metro por año.
También existen ríos. La NASA informó del descubrimiento de un posible río en la región polar norte de Titán. Tiene unos 400 kilómetros de largo y ha sido comparado con el Nilo terrestre. Este río desemboca en el lago Ligeia Mare.
No se sabe por qué el polo norte de Titán tiene más lagos que el polo sur. Una teoría es que se debe a la forma de la órbita de Saturno alrededor del Sol. Esto hace que el metano se concentre en el hemisferio norte de Titán.
El Río "Nilo" de Titán
Gracias a la sonda Cassini, científicos han descubierto lo que parece ser una versión extraterrestre en miniatura del río Nilo. Es un valle fluvial de más de 400 kilómetros en la superficie de Titán.
Es la primera vez que se obtienen imágenes tan detalladas de un sistema fluvial de estas proporciones fuera de la Tierra.
Los científicos creen que este río está lleno de líquido. En las imágenes de radar, aparece oscuro y liso.
Aunque presenta algunos pequeños meandros, este valle fluvial es prácticamente recto, lo que podría indicar que sigue el curso de al menos una falla, al igual que los otros grandes ríos que desembocan en la orilla meridional de este mismo mar de TitánJani Radebauch, Universidad Brigham Young de los Estados Unidos, forma parte del equipo a cargo del radar de Cassini
Estas fallas —fracturas en la superficie de Titán— no necesariamente tienen que ser el resultado de una tectónica de placas, como sucede aquí en la Tierra, pero también provocan la apertura de cuencas y quizás la formación de grandes mares.
Titán es el único cuerpo celeste que conocemos, aparte de la Tierra, donde existe líquido de forma estable en su superficie. En la Tierra, el ciclo del agua se basa en el agua. En Titán, el ciclo equivalente se basa en líquidos como el etano o el metano.
A finales de 2010, las cámaras de Cassini descubrieron zonas de Titán que se habían oscurecido después de una lluvia.
En 2008, el espectrómetro de Cassini confirmó la presencia de etano líquido en un lago del hemisferio sur de Titán, conocido como ‘Lago Ontario’.
Las imágenes de este río tomadas por Cassini nos vuelven a mostrar un mundo en movimiento, como ya sugerían los canales y los barrancos fotografiados por la sonda Huygens de la ESA durante su descenso a la superficie de Titán en el año 2005.Nicolas Altobelli, del Proyecto Cassini para la ESA
Exploración Espacial de Titán
Primeras Sondas
Las primeras misiones espaciales que exploraron el sistema de Saturno fueron Pioneer 11 en 1979 y las Voyager 1 y Voyager 2 en 1980 y 1981. Todas fueron lanzadas por la NASA.
La Pioneer 11 tomó las primeras fotos de Titán. Estas fotos mostraron una atmósfera densa. Por eso, los controladores de la misión Voyager 1 decidieron que la sonda se acercara más a Titán. La Voyager 1 pasó a menos de 6,500 km de Titán. Sin embargo, no tenía instrumentos para ver a través de la niebla de Titán. Años después, un proceso digital de las imágenes de la Voyager 1 reveló una característica oscura llamada Xanadu.
La Voyager 2 solo observó Titán brevemente. Los científicos decidieron que la nave visitara Urano y Neptuno en su lugar.
Después de estas misiones, no se lanzaron más sondas a Saturno durante décadas. Las principales observaciones de Titán se hicieron con grandes telescopios terrestres y el telescopio espacial Hubble.
Misión Cassini/Huygens
La misión Cassini/Huygens es un proyecto conjunto de la NASA, la ESA y la ASI. Esta misión explora el sistema de Saturno. La sonda Cassini entró en órbita alrededor de Saturno el 1 de julio de 2004. Sobrevoló Titán el 26 de octubre de 2004 y comenzó a mapear su superficie con un radar.
Dos estudios recientes han publicado resultados de la sonda Huygens. La atmósfera de Titán es rica en metano. Este gas se destruye constantemente por la luz ultravioleta. Por lo tanto, debe haber una fuente en Titán que lo reponga. Cuando el metano se destruye, produce hidrógeno. Se ha observado que el hidrógeno parece desaparecer en la superficie de Titán. La rareza de este fenómeno y la necesidad de una fuente de metano son indicios que los científicos estudian con interés.
En 2015, un grupo de químicos diseñó un modelo de "pared celular" usando acrilonitrilo. Este compuesto orgánico se encuentra en la atmósfera de Titán. Se espera investigar cómo estas "células" se comportarían en un ambiente de metano y a las bajas temperaturas de Titán.
Primer Aterrizaje en Titán
El 14 de enero de 2005, la sonda Huygens aterrizó con éxito en la superficie de Titán. Aterrizó en una región llamada Adiri. La sonda tomó imágenes durante su descenso y en la superficie. Las imágenes del descenso muestran colinas suaves con canales. Estos canales parecen llevar a una región cercana, ancha, plana y oscura. Se pueden ver zonas que parecen costas e islas, y lo que podría ser un mar de metano.
Los científicos de la ESA creen que la sonda aterrizó en la región oscura. La imagen tomada después del aterrizaje muestra una superficie plana cubierta de piedras redondeadas. Estas piedras podrían estar hechas principalmente de hielo de agua. En Titán, no hay agua líquida en la superficie, pero sí hielo congelado en forma de rocas.
Una semana después del aterrizaje, un científico de la misión Huygens dijo: "Ahora tenemos la clave para saber qué moldea el paisaje de Titán. Las pruebas de lluvias, erosión y actividad fluvial que han dado forma a Titán son muy parecidas a las que han moldeado la Tierra".
Otro científico comparó la superficie de Titán con un desierto en Arizona. El suelo sería de hielo sucio, y las rocas serían hielos.
Las fotos muestran una red compleja de canales estrechos. Estos canales bajan de las montañas brillantes a regiones más bajas, planas y oscuras. Hay lagos, costas e islas que se parecen mucho a los de la Tierra. Incluso llueve, aunque no cuando aterrizó la nave, pero probablemente lo había hecho poco antes.
Sin embargo, las similitudes terminan ahí. Titán es un mundo muy frío, con una temperatura de –179 °C. Su atmósfera es de nitrógeno y metano. Allí, el metano hace el papel del agua en la Tierra. Forma nubes y, cuando se condensa, crea una lluvia de metano. Esta lluvia llena los ríos con un material oscuro. Pero los cañones y lagos están secos porque el metano se filtra bajo el suelo de Titán, dejando restos de materia orgánica.
Sabemos que llueve metano porque la sonda tenía un sensor. Este sensor tocó tierra y penetró en ella. Al principio, encontró una fuerte resistencia, lo que sugiere que hay una capa dura en la superficie. Los sensores detectaron transferencia de calor y evaporación de metano.
En marzo de 2007, la ESA, la NASA y el COSPAR decidieron nombrar el lugar de aterrizaje de la sonda Huygens como Estación Conmemorativa Hubert Curien. Esto fue en memoria de Hubert Curien, el primer presidente de la Agencia Espacial Europea.
Titán en la Cultura Popular
Titán ha sido el escenario de varias historias de ciencia ficción:
- Titán, de John Varley.
- Regreso a Titán, de Arthur C. Clarke.
- Las sirenas de Titán, de Kurt Vonnegut.
- Amos de títeres, de Robert A. Heinlein.
- Luna de Plutón, de Ángel David Revilla.
En la película Star Trek El Futuro Comienza (2009), la nave USS Enterprise se escondió en las nubes de Titán.
En los cómics Marvel, Titán es el lugar de origen del villano Thanos.
Titán aparece en los videojuegos Destiny 2 y en Starfield. Los jugadores pueden visitar esta luna.
En la caricatura Solarballs, Titán es el líder de la "revolución lunar".
Véase también
En inglés: Titan (moon) Facts for Kids
- Satélites de Saturno
- Saturno (planeta)
- Misión Cassini-Huygens
