A Cassini a legkifinomultabb űrszonda, amelyet valaha építettek. A NASA / Európai Űrügynökség közös missziójaként 1997-ben indították el, hét évbe telt a szaturnuszba vezető út. Azóta a hatodik bolygót keringtette a Nap, óriási tudományos értékű adatokat és csodálatos szépségű képeket küldött vissza.
kapcsolodo tartalom
- Hogyan és mikor szerezte meg a Saturn ezeket a csodálatos gyűrűket?
A Cassini most kezd egy utolsó kampányt. A Grand Finálénak szinkronizálva 2017. szeptember 15-én ér véget, és a szonda belemerül a Saturn légkörébe, ahol fel fog égetni. Noha a Szaturnust három űrhajó látogatta meg az 1970-es és 1980-as években, tudóstársaim és én nem tudhattuk volna elképzelni, hogy a Cassini űrszonda mit fedez fel a gyűrűs bolygón való tartózkodása során, amikor 20 évvel ezelőtt elindította.
Egy hatalmas vihar csapott át a Szaturnusz arcán. A kép elkészítésekor, 12 héttel a vihar kezdete után, teljesen átkerült a bolygó körül. (NASA / JPL-Caltech / SSI, CC BY) A dinamikus változás bolygója
Hatalmas viharok jelennek meg periodikusan a Szaturnusz felhő tetején, úgynevezett Nagy Fehér Spotokként, a Föld körüli távcsövek segítségével megfigyelhetők. A Cassini első sorban ül ezen események előtt. Felfedeztük, hogy a Föld zivataraihoz hasonlóan ezek a viharok is villámot és jégesőt tartalmaznak.
A Cassini elég hosszú ideig kering a Szaturnuszon, hogy megfigyelje az évszakos változásokat, amelyek eltéréseket okoznak az időjárási mintáiban, ellentétben a Föld évszakaival. Időszakos viharok gyakran jelennek meg a nyár végén a Saturn északi féltekéjén.
2010-ben, északi tavasszal, szokatlanul korai és erős vihar jelent meg a Szaturnusz felhő tetején. Olyan hatalmas vihar volt, hogy körülveszi az egész bolygót, és majdnem egy évet tartott. Csak addig, amíg a vihar a saját farkát nem ette meg, végül porlasztott és elhalványult. Az ilyen viharok tanulmányozása és összehasonlítása más bolygók hasonló eseményeivel (gondoljuk a Jupiter nagy vörös foltját) segít a tudósoknak jobban megérteni az időjárási viszonyokat a Naprendszerben, még a Földön is.
A Szaturnusz körüli száz pálya körül Cassini képes volt mélyen megvizsgálni más, a Földről vagy a korábbi szondákból megpillantott funkciókat. A Szaturnusz legnagyobb holdjával, a Titánnal való szoros találkozók lehetővé tették a navigátorok számára, hogy a hold gravitációját felhasználva átalakítsák a szonda pályáját, hogy az át tudjon fordulni a Szaturnusz pólusaihoz. A Szaturnusz erős mágneses tere miatt a pólusok gyönyörű Aurora-otthonnak ad otthont, akárcsak a Föld és a Jupiter.
Saturn hatoldalas örvénye a Saturn északi sarkán, amelyet „hatszögnek” hívnak. Ez a szűrőkkel készített képek szuperpozíciója, különböző fény hullámhosszúságú színekkel. (NASA / JPL-Caltech / SSI / Hampton University, CC BY) Cassini megerősítette egy bizarr hatszög alakú sarki örvény meglétét is, amelyet eredetileg a Voyager misszió látott 1981-ben. Az örvény, amely örvénylő gáz tömege hasonlóan hurrikánhoz, nagyobb, mint a Föld, és a szélsebessége 220 km / h.
Több tucat különféle világ él otthonában
Cassini rájött, hogy a Saturnnak 45 holdja van több, mint a korábban ismert 17-nek - tehát az összesített nap 62-re tehető.
A legnagyobb, a titán nagyobb, mint a Merkúr bolygó. Sűrű nitrogénben gazdag légkörben van, amelynek felszíni nyomása másfélszeres a Föld nyomásával. Cassini képes volt szonda e hold felhőfedése alatt, felfedezve a tavakba és a tengerekbe folyó folyókat, amelyeket az eső töltött meg. Ebben az esetben a folyadék nem víz, hanem folyékony metán és etán.
Hamis színű kép Ligeia Mare-ról, a második legnagyobb ismert folyadéktestről a Szaturnusz holdi titánján. Meg van töltve folyékony szénhidrogénekkel. (NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell, CC BY) Ez nem azt jelenti, hogy a víz nem bőséges ott - de annyira hideg a Titánon (-180 ℃ felszíni hőmérsékleten), hogy a víz úgy viselkedik, mint a szikla és a homok. Annak ellenére, hogy rendelkezik az élet összes hozzávalójával, a Titan lényegében egy „fagyos Föld”, amely csapdába esett abban az időben, mielőtt az élet kialakulhatna.
A Saturn hatodik legnagyobb holdja, Enceladus, körülbelül 300 mérföld átmérőjű jeges világ. És számomra ez a misszió leglátványosabb eredményeinek helyszíne.
A felfedezés alázatosan kezdődött, egy furcsa pillanattal a mágneses mező leolvasásakor, az első Enceladus repülési pillanat alatt, 2004-ben. Amikor Cassini áthaladt a hold déli féltekéjén, furcsa ingadozásokat fedezett fel a Szaturnusz mágneses mezőjében. Ebből a Cassini mágnesmérő csapata arra a következtetésre jutott, hogy Enceladusnak ionizált gáz forrásának kell lennie.
Érdekes módon utasították a Cassini navigátorokat, hogy készítsenek még egy közelebbi flyby-t 2005-ben. Meglepetésünkre az a két eszköz, amelynek célja az űrhajó áthaladó gáz összetételének meghatározása, a Cassini plazmaspektrométer (CAPS), valamint az ion- és semleges tömeg. Spektrométer (INMS) meghatározta, hogy Cassini váratlanul áthaladt-e egy ionizált víz felhőjén. Az Enceladus déli pólusának jégrepedéseiből eredő vízfolyások 800 mph sebességgel az űrbe rohannak.
A csapat tagja vagyok, amely pozitívan azonosította a vizet, és el kell mondanom, hogy ez volt a legizgalmasabb pillanat szakmai karrierem során. Ami a Saturn holdjait illeti, mindenki azt gondolta, hogy az összes akció a Titánnál zajlik. Senki sem várta el, hogy egy kicsi, szerény Enceladus meglepje a meglepetéseket.
A valós időben zajló geológiai tevékenység meglehetősen ritka a Naprendszerben. Enceladus előtt a Földön túl az egyetlen ismert aktív világ a Jupiter hold Io volt, amely kitörő vulkánokkal rendelkezik. Gyakorlatilag elképzelhetetlen volt találni valamit, amely hasonló a Régi Hűségeshez a Szaturnusz holdján. Az a tény, hogy az egész azzal kezdődött, hogy valaki észrevette a mágneses mező adatainak furcsa leolvasását, csodálatos példa a felfedezés serendipitikus jellegére.
A gejzír-medence Enceladus déli pólusán, szétszórt napfény által megvilágított vízfolyásokkal. (NASA / JPL-Caltech / Űrtudományi Intézet, CC BY) Enceladus története csak rendkívülibbé válik. 2009-ben a tollakat először közvetlenül képezték fel. Most már tudjuk, hogy az Enceladusból származó víz a Szaturnusz magnetoszférájának legnagyobb részét képezi (a Szaturnusz mágneses tere által vezérelt tér területe), és a tollak felelősek a Szaturnusz hatalmas E-gyűrűjéért, a bolygó második legkülső gyűrűjéért.
Bámulatosabb, hogy most már tudjuk, hogy az Enceladus kéregében folyékony sós víz és szerves molekulák globális óceánja található, amelyeket mind a tengerfenék hidrotermikus szellőztetései fűtnek. A tollak részletes elemzése azt mutatja, hogy szénhidrogéneket tartalmaznak. Mindez arra a lehetőségre utal, hogy Enceladus egy óceánvilág, amely életet hordoz, itt, a Naprendszerünkben.
Amikor Cassini ebben az évben később belemerül a Saturn felhő tetejébe, ez jelzi az emberiség által valaha elindított felfedezés egyik legsikeresebb küldetésének végét.
A tudósok most fontolóra veszik a célzott kiküldetéseket a Titanba, Enceladusba vagy esetleg mindkettőbe. Az egyik legértékesebb tanulság, amelyet a Cassini-tól lehet tanulmányozni, a további felfedezés szükségessége. Annak ellenére, hogy az első űrhajótól megtudtuk a Saturn elérését, semmi sem készített fel minket arra, amit Cassini-val találhatunk. Ki tudja, mit fogunk találni tovább?
Ezt a cikket eredetileg a The Conversation kiadta.
Dan Reisenfeld, a Montana Egyetem fizika és csillagászat professzora
