Mõni aasta tagasi arvasid astronoomid, et leidsid Saturni kuu Rhea ümbrusest targad rõngad. Nüüd on uued vaatlused näidanud Rhea ümbruses midagi muud, mis oli täiesti ootamatu: hapnikuatmosfääri. Selle aasta märtsis tegi Cassini kosmoseaparaat Rhea lähedase lendorava ja salvestas andmed õhukese, hapnikust ja süsinikdioksiidist koosneva atmosfääri kohta.
Hapnikuallikas pole tegelikult üllatus: Rhea tihedus, mis on 1,233 korda suurem vedela vee tihedusest, näitab, et Rhea on kolmveerand jää ja üks veerand kivim. Kuu õhukest atmosfääri säilitab Kuu pinnal toimuv jäävee pidev keemiline lagunemine Saturni magnetosfäärist kiiritamise teel.
Hapnik on hiljuti avastatud ka kahe Jupiteri kuu, Europa ja Ganymede, atmosfääris. Kuna hapnik on Saturni rõngaid ümbritseva atmosfääri põhikomponent, arvavad astronoomid, et Saturni magnetosfääris tiirlevate jäiste kuude ümber võiks olla sarnane atmosfäär.
"Uued tulemused viitavad sellele, et aktiivne, keeruline hapnikku sisaldav keemia võib olla üsna levinud kogu Päikesesüsteemis ja isegi meie universumis," ütles San Antonio edelauuringute instituudis asuva Cassini meeskonna teadlane poolautomaat Ben Teolis. “Selline keemia võiks olla elu eelduseks. Kõik Cassini tõendusmaterjalid näitavad, et Rhea on liiga külm ja tal puudub eluks vajalik vedel vesi, nagu me seda tunneme. ”
Muidugi on alati olemas selline eluvõimalus, nagu me seda ei tea.
Ja Kuul peab olema mingisugune orgaaniline aine - see tähendab süsinikuühendeid. Süsinikdioksiidi allikas Rhea atmosfääris pole veel teada, kuid selle olemasolu näitab, et Kuu pinnal toimuvad oksüdeerijate ja orgaaniliste ainete vahelised radiolüüsireaktsioonid.
Mis puutub kõigisse neist uutest leidudest, mis on seotud Rhea ümbruse rõngaste välistatud hüpoteesiga, ütles Teolis Space Magazine'ile, et Rhea keskkonna kohta on veel palju kindlaks tehtud. "Elektronide kahanemine on praegu seletamatu," ütles Teolis meilis. Rhea ümber tuvastatud elektronide järsk, sümmeetriline langus oli esialgne leid ringteooria taga. „Meie praegune mõte on, et see võib olla seotud atmosfääri ioniseerimisega, võib-olla koos Rhea pinna elektrostaatilise laadimisega, kuid mul pole praegu selget vastust. Atmosfääri ja magnetosfääri koostoime on keeruline probleem ja selle lahendamine võtab natuke aega. Kuid esimest korda jäise kuu ajal annavad Cassini leiud meile selle interaktsiooni kohapeal vaatlusakna, mille mõistmine on endiselt väga teoreetiline. Me töötame selle kallal. ”
Viimased andmed saadi Cassini ioon- ja neutraalsest massispektromeetrist ning Cassini plasma-spektromeetrist lendude ajal 26. novembril 2005, 30. augustil 2007 ja 2. märtsil 2010. Ioonide ja neutraalse massispektromeetri nägin hapniku piigitihedusi umbes 50 miljardit molekuli kuupmeetri kohta (1 miljard molekuli kuupjalga kohta). See tuvastas süsinikdioksiidi piigi tiheduse umbes 20 miljardit molekuli kuupmeetri kohta (umbes 600 miljonit molekuli kuupjalga kohta).
Plasmaspektromeetril olid selged signaalid positiivsete ja negatiivsete ioonide voolavast voost, mille mass vastas hapniku ja süsinikdioksiidi ioonidele.
Teadlaste sõnul näib hapnik tõusvat atmosfääri, kui Saturni magnetväli pöörleb üle Rhea. Planeedi magnetvälja lõksus olevad energeetilised osakesed kinnistavad Kuu vee-jää pinna. Need põhjustavad keemilisi reaktsioone, mis lagundavad pinda ja vabastavad hapniku.
Hapniku vabastamine pinnakiirguse kaudu võib aidata luua soodsaid tingimusi jäises kehas, välja arvatud Rhea, millel on pinna all vedel vesi, ütles Teolis. Kui pinnalt eralduv hapnik ja süsinikdioksiid saaks kuidagi viidud maa-alusesse ookeani, annaks see palju külalislahkema keskkonna keerukamate ühendite ja elu moodustamiseks.
Teadlased pole kindlad, kuidas süsinikdioksiid eraldub. Selle põhjuseks võib olla ürgsest päikesesärestikust lõksus olev „kuiv jää”, nagu komide puhul, või see võib olla tingitud sarnastest kiiritusprotsessidest, mis toimivad Rhea vesijääle lõksus olevate orgaaniliste molekulide toimel. Süsinikdioksiid võis pärineda ka süsinikurikkatest materjalidest, mida ladestasid pisikesed meteoorid, mis Rhea pinda pommitasid.
“Rhea on osutunud palju huvitavamaks, kui olime ette kujutanud,” ütles JPL-i Cassini projekti teadlane Linda Spilker. "Cassini leid tõstab esile Saturni kuude rikkaliku mitmekesisuse ja annab meile vihjeid nende kujunemise ja arengu kohta."
See uurimistöö ilmus Science Expressi 25. novembri 2010. aasta numbris.
Allikad: Science, JPL, e-posti vahetamine Teolisega
