Titan (starogrécky: Τῑτάν) je jeden zo Saturnových mesiacov. Objavil ho Christiaan Huygens 25. marca 1655. Titan je viazaný prílivovo na Saturn (rotuje synchrónne), takže mu vždy smeruje k Saturnu tá istá strana.

Titan je najväčším mesiacom Saturnu a druhým najväčším v slnečnej sústave. Titan je väčší ako planéta Merkúr. Jeho rovníkový priemer (šírka na rovníku) je 5 150 km (polomer približne 2 575 km). Obieha vo vzdialenosti približne 1 221 865 km od Saturnu a jeho obežný čas okolo Saturna je asi 15,9 pozemských dní. Povrchová gravitácia je približne 0,14 g, teda oveľa menšia než na Zemi.

Titan má najviac atmosféry zo všetkých mesiacov, dokonca väčšiu hmotnosť atmosféry ako niektoré planéty. Atmosféra je hustá a tlak pri povrchu je približne 1,45 bar (o niečo vyšší než na Zemi). Ľudia by ju však nemohli dýchať, pretože je veľmi studená (priemerná teplota povrchu okolo -179 °C, teda ~94 K) a tiež jedovatá. Vzduch sa skladá z približne 98 % dusíka a 1–2 % metánu, spolu s ďalšími stopovými plynnými uhlovodíkmi a zložkami vznikajúcimi fotochemiou. Titan je okrem Zeme jediným miestom v Slnečnej sústave, ktoré má na povrchu jazerá a veľa kvapaliny. Táto kvapalina je však metán, často zmiešaný s etánom, nie voda. Najväčšie moria sú známe pod názvami ako Kraken Mare, Ligeia Mare a Punga Mare, sú sústredené prevažne pri polárnych oblastiach.

Atmosféra, oblaky a počasie

Silná fotochemická reakcia medzi dusíkom a metánom v hornej atmosfére vytvára husté vrstvy hmly a organických častíc (tzv. tholiny), ktoré dávajú Titanu oranžovo-hnedý vzhľad. Atmosféra obsahuje viacero vrstiev oblačnosti a víchríc, pozorované sú aj mračná metánu a zrážky metánu, ktoré tvoria obdobu zemského hydrologického cyklu — na Titane prebieha metánový cyklus s oblakmi, dažďom, riekami, jazerami a odparovaním.

Povrch a geomorfológia

Povrch Titanu je kombináciou piesočných dún (z organických častíc), ľadových hornín (pevné vodné ľadovce fungujú ako "hornina") a tekutých plôch metánu a etánu. V nízkych a polárnych oblastiach sa nachádzajú jazera a moria, zatiaľ čo pri rovníku sú rozsiahle dunové polia. Radarové snímky sondy Cassini odhalili údolia, kanály, pobrežné línie a zmeny hladiny jazier v čase.

Vnútorná štruktúra a možný podzemný oceán

Hoci povrch Titanu je studený a bohatý na uhlíkové zlúčeniny, geofyzikálne merania naznačujú, že pod povrchom môže existovať kvapalný vodný oceán zmiešaný s amoniakom. Tento podzemný oceán by mal byť izolovaný ľadovým plášťom, a jeho prítomnosť zvyšuje záujem o možnosť chemických podmienok, ktoré by mohli podporovať nejaké formy chemickej evolúcie.

Prieskum a misie

Sonda Cassini (spolu s pristávacím modulom Huygens) poskytla väčšinu našich podrobných poznatkov o Titane. Modul Huygens pristál na povrchu Titanu 14. januára 2005 a poslal prvé priame snímky a merania z povrchu, vrátane údajov o zložení atmosféry, vetre a povrchových materiáloch. Orbiter Cassini používal radar, spektrometriu a ďalšie prístroje na mapovanie a skúmanie metánových jazier a chemických procesov ešte mnoho rokov po pristátí Huygensu.

Budúce plány zahŕňajú misie zamerané na detailnejšie skúmanie povrchu a hľadanie prípadných podmienok priaznivých pre zložitejšiu chémiu. Najznámejšou pripravovanou misiou je Dragonfly (rotorcraft), ktorú pripravuje NASA; má dopraviť pristávací modul na Titana, aby preskúmal rôzne lokality a zostavil širší súbor meraní organických zlúčenín a geológie.

Význam pre vedu a astrobiológiu

Titan je jedinečná laboratórium prvej triedy pre štúdium predbiotických chemických procesov — jeho atmosféra a bohaté organické chemické prostredie umožňujú tvorbu komplexných molekúl podobných tým, ktoré mohli predchádzať vzniku života na Zemi. Aj keď povrchové podmienky sú veľmi nehostinné pre život známy zo Zeme, kombinácia organických látok, energetických zdrojov a možné existencie tekutého vody v podzemí robí Titan zaujímavým cieľom pre astrobiológiu.

Titan tak zostáva jedným z najzaujímavejších a najkomplexnejších telies v našej Slnečnej sústave — mesiac, ktorý pripomína Zem v tom, že má hustú atmosféru a cyklus kvapalín na povrchu, no zároveň úplne odlišné chemické zloženie a extrémne nízke teploty.