Este é o único satélite natural no sistema solar a ter uma atmosfera densa, sendo até mais densa que a da Terra. Pensa-se que possui lagos de hidrocarbonetos, vulcões gelados, e que o metano comporta-se quase como a água na Terra, evaporando e chovendo num ciclo interminável. Titã é um mundo que se manteve oculto até muito recentemente, coberto por uma neblina densa e alaranjada. Titã tem sido visto como uma Terra primitiva com o embrião da vida congelado. Assim Titã tal como a lua Europa e o planeta Marte, está no topo da lista dos corpos celestes onde se pode encontrar formas de vida primitiva. Daqui a 5 biliões de anos quando o Sol ampliar 50 vezes o seu tamanho, Titã vai receber a mesma quantidade de energia solar que a Terra recebe hoje. Hipoteticamente e por um curto período de tempo, o satélite natural poderia tornar-se num mundo oceânico onde a vida prospera.
A atmosfera de Titã deve ser semelhante à da Terra primordial: composta essencialmente de azoto molecular (90%), árgon (6%), metano (3%), e vestígios de outros compostos orgânicos, como o etanol, ácido cianídrico, dióxido de carbono e água. A temperatura média à superfície de Titã é de 180º C graus negativos, o que torna a água em estado sólido. Além disso, o planeta encontra-se coberto de núvens que o ocultam da observação no aspecto visível, um pouco como Vénus. Essas núvens devem ser compostas principalmente de metano e etanol e outros componentes orgânicos não identificados, que serão responsáveis pela sua cor alaranjada.
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