نجوم و کیهان‌شناسی

تیتان بزرگ­ترین قمر زحل و تنها قمر منظومه شمسی است که به داشتن اتمسفری چگال معروف است. همچنین به غیر از زمین، تنها جسمی است که در سطح آن شواهدی از وجود مایع به­دست آمده است. این مایع به شکل دریاچه­هایی از هیدروکربن در نواحی قطبی است. 50% بزرگ­تر و 80% پرجرم­تر از ماه است، بعد از قمر گانیمید مشتری، از لحاظ اندازه در رتبه دوم قرار دارد و از عطارد بزرگ­تر (و نه پرجرم­تر) است. مانند ماه به­صورت کشندی قفل شده است و همواره یک سمت خود را به زحل نشان می­دهد. تیتان پوسته­ای نسبتاً صاف، متشکل از یخِ آب دارد. در زیر این لایه،  قسمت درونی است که از صخره ساخته شده است. جوّی نسبتاً چگال، عمدتاً از نیتروژن (98%)، آن­را احاطه کرده است و فشار سطح آن بیش از یک و نیم برابر زمین است. درون اتمسفر ابرهایی از متان و اتان، و همچنین مه رقیق نارنجی رنگی وجود دارد. نور فرابنفش خورشید باعث شکستن متان موجود در جو به مولکول­های آلی می­شود و این مه را به­وجود می­آورد. منبع این متان تاحدی مرموز است، چرا که نور فرابنفش خورشید باید متان را در مدت 50 میلیون سال از جو بزداید. بعید نیست که مبدأ آن بیولوژیک باشد! 

رصدهای انجام گرفته، ابتدا توسط تلسکوپ فضایی هابل و سپس فضاپیمای کاسینی (با نور فروسرخ جهت نفوذ در مه)، نشان می­دهد که شیارهای پهنی از عوارض تیره و روشن بر سطح تیتان وجود دارد. بزرگ­ترین این عوارض اکساندو (Xanadu) نام دارد با وسعتی حدود استرالیا. سامانۀ راداری پیچیده­ای که در فضاپیمای کاسینی وجود داشت، شواهدی را از دریاهای هیدروکربنی، دریاچه­ها و شبکه­ای از نهرهای کوچک نزدیک قطب شمال نشان می­داد و این تأییدی نهایی بود بر وجود متان مایع بر سطح تیتان.

چشم­اندازی از سطح تیتان که توسط کاوشگر هویگنس و در زمان فرود آن از میان اتمسفر تیتان گرفته شده است.