За 13 лет пребывания в системе Сатурна «Кассини» пролетал мимо Титана 127 раз. За это время радарными изображениями удалось покрыть 67% поверхности спутника. «Кассини» обнаружил на Титане углеводородные озера и моря, сосредоточенные большей частью в северной околополярной области, наблюдал протяженные углеводородные облака, проливающиеся метановым дождем, и обширные поля дюн. Кроме того, гравиметрические измерения «Кассини» позволили обнаружить океан очень соленой воды под ледяной корой Титана. 

На некоторые вопросы ответов получить так и не удалось. Например, неизвестен источник пополнения метана в атмосфере Титана (под действием солнечного ультрафиолета молекулы метана необратимо разрушаются). На поверхности спутника обнаружена структура, очень напоминающая криовулкан, но зафиксировать извержения ученым не посчастливилось. 

Долговременные наблюдения за сменой сезонов на Титане позволили получить важную информацию. Так, атмосферные модели предсказывали с наступлением лета частое появление метановых облаков над северной околополярной областью Титана, однако в реальности эти облака возникают редко. По-видимому, атмосфера спутника куда более инерционна, чем считалось ранее, и смена сезонов происходит медленнее. Такое медлительное наступление северного лета больше согласуется с моделями, где присутствует глобальный резервуар метана. На поверхности Титана такого резервуара нет – возможно, он находится под поверхностью. Таким образом, наблюдения за сменой сезонов позволяют существенно ограничить климатические модели.

Последний близкий пролет мимо Титана «Кассини» совершил 22 апреля 2017 года – он прошел на высоте 979 км над поверхностью спутника. Гравитационный маневр, совершенный во время этого пролета, направил космический аппарат в зазор между облаками Сатурна и внутренним краем внутреннего кольца D. Исследователи сосредоточились на радарных наблюдениях северных морей Титана, особенно загадочных «волшебных островов», которые связывают с пузырями или волнами на поверхности озер. К сожалению, никаких «волшебных островов» 22 апреля замечено не было. 

По словам членов научной команды радара «Кассини», наиболее интересным результатом этого пролета стало измерение глубины небольших углеводородных озер, расположенных вблизи северного полюса. Также исследователи надеются, что обработка полученных данных позволит оценить долю метана и этана в озерной жидкости. 

Ниже (на рисунке A) показаны два радарных изображения поверхности Титана, полученных 22 апреля 2017 года методом апертурного синтеза. Ширина обоих снимков составляет примерно 300 км. Области на радарном изображении выглядят яркими, если поверхность перпендикулярна радарному лучу или шероховата на масштабах ~2 см, и выглядят темными, если поверхность гладкая.

Интересно, что некоторые области на левом изображении уже подвергались радиолокации в 2004 году, когда КА «Кассини» только прибыл в систему Сатурна. Никаких заметных изменений за прошедшие 13 лет в этой местности не произошло.

В промежутке между получением изображений радар поработал в режиме альтиметра (высотометра). По задержке радиоэха, приходившего от поверхности и от дна восьми небольших северных озер, удалось измерить их глубину. На рисунке B показан высотный профиль поверхности Титана вдоль желтой линии, наложенной на радарное изображение этой местности. Глубина озер оказалась близкой к ста метрам. Возможно, озера связаны друг с другом системой подземных протоков или имеют общий «водоносный» горизонт.

Источники: https://saturn.jpl.nasa.gov/news/3099/cassini-prepares-to-say-goodbye-to-a-true-titan/
https://saturn.jpl.nasa.gov/resources/7724/
https://saturn.jpl.nasa.gov/resources/7722/