NASA kosmoselaev Cassini on aatomhapniku jahti jälginud alates Saturni saabumisest. Ta avastas, et suured lõunapooluse ümber olevad tumedad praod olid soojad ja tekitasid veeauru ning jääosakesi. Cassini peaks teise vaatuse saama 2008. aastal, kui see teeb uue lähedase lendorava.
Aatomhapnikku ei saa kunagi segi ajada kalli parfüümiga. Kuid nii nagu tühja ruumi õhus varitsev aroom pakub vihjeid ühe eelmise elaniku kohta, osutus hapnikupilv, mille Cassini kosmoselaev esmakordselt Saturnile lähenemisel kohtus, kõnekaardiks teisest taevasest kohalolekust, pisikesest kuust Enceladusest.
Hapnik oli esimene vihje, et Enceladus jäise pinna all toimub palju rohkem, kui see esmakordselt ilmus. Teadlaste teate saamine võttis natuke aega. Hapnikuallika jälgimine viis nad Päikesesüsteemi kõige ebaharilikumasse kohta - kohta, kus võib olla üks universumi kõige haruldasemaid ja ihaldatumaid aineid - vedel vesi.
Nüüd näete seda, nüüd ei tee
Cassini ultraviolettkiirguse spektrograaf tegi oma Saturni atmosfääri esmase vaatluse 2003. aasta detsembri lõpus, kui kosmoselaev lähenes oma viisaastatud planeedile seitsmeaastase reisi lõpuks. Koos eeldatava vesinikuga, mis on juba ammu teada olnud gaasihiigli põhikomponent, tuvastas spektrograaf hapniku olemasolu. "Olime esimestena avastanud hapniku Saturni süsteemis," ütleb dr Larry Esposito Colorado ülikoolist, instrumendi uurija. Kuna Saturni rõngad on valmistatud peamiselt vesijääst, ei olnud üllatav, et Saturni atmosfäärist leiti üks vee koostisosa - hapnik. Nende täheldatud hapnik oli üksikute hapnikuaatomite kujul, mida nimetatakse aatomhapnikuks, nagu vees, H2O.
Jaanuaris 2004, kui ta vaatas uuesti Saturni atmosfääri, leidis see Saturni äärepoolseima rõnga, E-rõnga lähedal massiivse hapnikumulli. Siis vaid mõni kuu hiljem oli suur osa hapnikust kadunud. “Üllatav oli see, kui palju hapnikku me nägime ja kuidas see muutus,” ütleb Esposito. "See oli esimene märk, et toimub midagi ebaharilikku."
"Meie esimene mõte oli, et rõngastes asuvate väikeste kuude kokkupõrked vabastaksid väikesed jääaugud ja jää laguneks selle aatomiteks, millest üks oleks aatomhapnik," selgitab Esposito. "Me esitasime selle hüpoteesi, kuid idee ei paistnud olevat teostatav."
Mis aga välja kujunes, olid hulgaliselt vaatlusi 2005. aasta kevadel, mis näitasid, et Enceladusel, mis juhtub lihtsalt orbiidil E-ringis, kus esmakordselt avastati salapärane hapnikupilv, toimus midagi väga veider. Cassini magnetomeeter näitas, et Kuul oli atmosfäär. Liiga väike, et gravitatsioon oleks piisavalt pikk, et atmosfääri väga kaua käes hoida, pidi Enceladusel olema õhkkonna püsimiseks püsiv gaasiallikas, näiteks geiserid. Kosmilise tolmuanalüsaator tuvastas osakeste voo Enceladuse ümbruses. Teadlased mõtlesid, kas need osakesed võivad pärineda kuult või E-rõngast ja kas ehk võib kuu ise olla E-rõnga jääosakeste allikas.
Cassini teadusrühmad soovisid lähemalt tutvuda. Missiooni navigaatorid kujundasid ümber kosmoselaeva trajektoori, et viia see Enceladusse lähemale, kui varem oli plaanitud. "See on Cassini-suguse missiooni suur eelis," ütles Esposito. "Te ei lenda ainult ühe korra mööda, vaid saate jälgida, kui midagi tundub paljulubav."
Valmis lähivõtteks
2005. aasta juulis sõitis Cassini Enceladusest vaid 175 kilomeetri (109 miili) kaugusel. Kosmoseaparaadi instrumentidest selgus, et Kuu lõunapoolusel olid suured tumedad praod, mida nimetatakse tiigri triipudeks, soojad ja need eraldasid veeauru ja jääosakesi.
Lennuk tekkis just siis, kui täht liikus Kuu lõunapooluse taga. "Kui vaatasime, kuidas kuu tähelt valgust kustutab, tuvastas spektromeeter hapniku," ütleb Esposito. “Tähevalgus näitas veemolekule meie - kosmoselaeva - ja tähe vahel. See näitas Enceladuse lähedal lokaliseeritud veepilve. ”
"Saime mõõta pilve kuju, hinnata selles sisalduva vee kogust ja kiirust, kuidas see hävib ja hapnikku toota," ütleb Esposito. Nad nägid umbes miljon tonni veekogust täpselt seda, mis oli vajalik hapnikupilve tekitamiseks, nagu see, mida nad esmakordselt E-rõnga läheduses vaatasid rohkem kui aasta varem. "See oli kõige meeldivam tulemus," ütleb Esposito. "Mõõtsime kahte uut eristatavat nähtust ja leidsime, et need sobivad kokku."
Aatomi hapniku müsteerium oli lahendatud. Samal ajal näitas selle allikas deminutiivne Enceladus end hoopis teistsugusena kui külm, surnud jäine kuu, mis ta oleks pidanud olema. Väike kui see on, on sellel sisemine soojusallikas ja see on geoloogiliselt aktiivne. Selle geisrid viskavad Kuu atmosfääri säilitamiseks välja piisavalt veeauru ja jää, toidavad tohutut E-ringi ja lagunevad hapnikupilvedeks nagu see, mida Cassini esmakordselt oma teel Saturnisse märkas.
Teadlaste sõnul ei pruugi Kuu lumise valge pinna all kaugel olla vedela vee suured basseinid, mida soojendab sama soojusallikas, mis oma geisreid toidab. Selle veepotentsiaal seab Enceladuse eliitrühmaks paikadeks, kus elu võiks eksisteerida. Kosmoselaev Cassini pöördub 2008. aastal tagasi uue pilgu poole.
Enceladuse kohta lisateabe saamiseks klõpsake siin.
Algne allikas: NASA / JPL / SSI pressiteade
