|
Global Lithuanian Net: san-taka station: |
|
Gyvybės paieškos
Saturno keisčiausio palydovo paslaptys
Raukšlėtas kraštovaizdis ir trykštančios čiurkšlės liudija apie galimą vandens buvimą po
žeme šeštame pagal dydį Encelado palydove.
1789 m. Saturno palydovą Enceladą atrado vokiečių kilmės britų astronomas V. Heršelis, o dar po 3 d. ir kitą Mimą.
Gaila, kad Voyager fotosesija nebuvo labai vykusi turime kelias vidutinės skiriamosios
gebos šiaurės pusrutulio nuotraukas ir kelias žemos skiriamosios gebos pietų pusrutulio
nuotraukas (ir visai nesimato pietų ašigalio).
Ir tame, ką jis rado tektoniškai išvagotame kūne, gali būti planetų tyrinėtojo svajone.
Enceladas ne tik turi pakankamai šilumos, kad palaikytų paviršių keičiančią geologinę veiklą,
bet netgi suteikia galimybę būti organinėms medžiagoms ir gal net turi net požemines skysto
vandens jūras. Kaip žinome, energija, organika ir skystas vanduo yra pagrindinės prielaidos
gyvybei egzistuoti.
2005 m. sausio mėnesį Cassini nufotografavo Enceladą palankiomis sąlygomis.
Nuotraukose matosi tvyksnis, iškilęs virš palydovo pietų poliaus. Tai iškart priminė apie
vulkaninę veiklą, nors buvo spėjančių, kad tai galėjo būti ir fotografavimo defektų, kurie dažni
fotografuojant Saulės nušviestus objektus. Tačiau netrukus, vasarį ir kovą, praskridus arti
Encelado pusiaujo paaiškėjo, kad plačios lygumos nėra tokios jau lygios. Jos išraižytos
įvairiausių griovų, kai kurios kurių yra tiesios, o kitos lenktos. Kai kur yra plyšių, kurių gylis
siekia pusę kilometro. Taigi, tie randai Encelado veide įrodo praeityje buvus aktyvią tektoninę veiklą.
Kartu vasario mėn. nuotraukoje matosi ir dar aiškesnis žybsnis. Be to, magnetometras
užfiksavo, kad Saturno magnetinės linijos yra iškreipiamos praeinant pro Enceladą taigi, tai
požymis, kad jas paveikia sunkieji jonai. Atrodo, kad tų jonų šaltinis yra pietų ašigalyje.
2005 m. liepos mėn. nusileista iki 168 km aukščio ir liepos 14 d. atsiuntė ryškų pietų
ašigalio vaizdą, kuriame matomas toks stulbinantis kraštovaizdis, kokio niekur kitur nebuvo
matyta. Tai beveik apskrita sritis, visai be kraterių ir gausiai išraižyta gilių lygiagrečių plyšių,
kuriuos pakrikštijo tigro dryžiais. Beveik vienodu atstumu jie tęsiasi beveik 130 km ir baigiasi
į kabliuką panašiais užlinkimais. Tarp plyšių yra šviesesnės nei įprasta lygumos smarkiai
išvagotos griovių. Ir visa sritį maždaug ties 55o pietų platuma juosia
koncentrinių kalnų ir slėnių žiedas. Riba vingiuoja aplink su maždaug kas ilgumos
45o esančiais tarpais ir ilgais plyšiais, nusitęsiančiais link pusiaujo. Paul
Helfenstein pasiūlė, kad srities ribos susidarė, kai paviršius buvo spaudžiamas pietų-šiaurės
kryptimi (kaip kad Žemėje Himalajai).
Tai vyko praeityje, tačiau ir dabarties vyksmas stebina ne mažiau. Praskriedamas virš
pietų poliaus srities, Cassini surinko kažkiek nuo tigro dryžių pakilusių dulkių. Du prietaisai
aptiko vandens garų, kurių vienas fiksavo anglies dioksido, azoto ir metano požymius.
Cassini pranėrė pro ploną debesį. Infraraudonųjų spindulių daviklis registravo apie
180o K temperatūrą (taigi, 70o K aukštesnę, nei tikėtasi).
Galiausiai lapkričio 27 d. gauti puikūs juodai-balti vaizdai, kuriuose matėsi bent tuzinas
siaurų smulkių ledo dalelių fontanų, trykštančių aukštyn ir sudarančių milžinišką baltą
plunksną, sklendžiančią virš pietų ašigalio. Tyrimai parodė, kad tos čiurkšlės susijusios su
karščiausiomis tigro dryžių vietomis. Didžioji dalelių dalis vėl nukrito ant paviršiaus, tačiau
kažkiek įgavo pakankamą greitį, kad imtų suktis aplink Saturną ir sudarydamos tolimiausią, vadinamąjį E-žiedą.
Kitą kartą neriant kameros buvo nutaikytos į čiurkšlių šaltinius ir paaiškėjo, kad "tigro
dryžiai" yra iki 300 m gylio, su V formos sienomis ir namo dydžio ledo gabalais šonuose.
Sritys palei šonus atrodė glotnesnės nei vidutiniškai matyt dėl neseniai iškritusio sniego.
Kas buvo nelaukta tų darinių apylinkės nelabai skyrėsi nuo kitų vietų. Kartu buvo
patikslintas Encelado dydis ir forma. Paaiškėjo, kad Enceladas yra uolingiausias iš Saturno
pagrindinių palydovų jo 1 cm3 vidutinis tankis yra 1,6 g; taigi uoliena sudaro
60% palydovo masės. Žemėje uolienose yra radioaktyvių elementų, kurie yra šilumos šaltinis.
Tačiau net visos Encelado uolienos nepakanka, kad būtų generuojamas tas šilumos kiekis,
kuris yra stebimas ten. Kitas galimas šilumos šaltinis yra potvynio bangos. Saturno trauka
nežymiai deformuoja Enceladą, kurio orbita nėra koncentrinė. Kai jis atsiduria arčiau Saturno,
jis deformuojamas labiau. Tas nuolatinis deformacijos lygio kitimas pakelio jo temperatūrą.
Trauka taip pat yra atsakinga ir už paviršiaus darinių susidarymą. "Tigro dryžiai" yra nukreipti
45o kampu į Saturną tai gali būti nesunkiai paaiškinama potvynio bangų poveikiu.
Šilumos dydis priklauso ne tik nuo orbitos ekscentriškumo, bet ir palydovo vidinės
sandaros. Labai kietas kūnas gali priešintis deformacijai. Visiškai elastingas kūnas gali
deformuotis, tačiau neišskiria energijos šilumos pavidalu. Elastingas kūnas, susidedantis iš
tąsių medžiagų, gali keistis ir išskirti šilumą, tačiau kietas kūnas gali trūkinėti ir sudaryti
plyšius. Be to šilumos kiekis skirtingose vietose išsiskiria skirtingai.
Paprastai potvynio bangų šiluma linkusi mažėti. Palydovo uolienoms reikia laiko
deformuotis, tad visada prisitaikoma prie tai sukėlusių jėgų. Pasėkoje keičiasi palydovo orbita,
tapdama vis labiau koncentrine. Potvybio bangų stiprumas liaujasi kisti, palydovo forma
nusistovi, šilumos išskyrimas sumažėja. Tačiau Encelado orbita išlikusi elipsinė dėl sąveikos
su Dione palydovu. Kiekvienam Dione apsisukimui, Enceladas padaro tik vieną. Tai nuolat patempia Encelado orbitą.
Tačiau nepakanka net ir tų ypatingų sąlygų. J. Meyer'is ir J. Wisdom'as nustatė, kad Enceladui
atiduodama energija viršija gautą iš potvynio bangų bent penkis kartus. Tačiau yra galimybė,
kad Enceladas tebeskleidžia praeityje sukauptą energiją. Vieną galimą scenarijų 1986 m.
pasiūlė G. Ojakangas ir D. Stevenson'as.
Pradžioje tarkim, kad šaltas ir kietas Enceladas sukasi beveik koncentrine orbita.
Potvynio bangos generuoja nedaug šilumos. Dione poveikis daro Encelado orbitą
ekscentriškesne ir didina šilimą. Tai vyksta tol, kol įilimo apimtis ima viršyti išspinduliuojamas
šilumos kiekį. Vidinė temperatūra kyla ir vidinės uolienos tampa minkštesnės, o tai užtikrina
dar didesnį kaitimą (kitame variante, palydovas tampa ne toks kietas dėl atsiradusių plyšių
potvynio bangų energija pasiskirsto palei plyšius, kur kaitimas yra didesnis.
Bet kuriuo atveju, papildomas potvynio energijos pasiskirstymas verčia palydovo orbitą
tapti labiau koncentrine ir procesas ima vystytis priešinga kryptimi. Palydovas ima vėsti,
ledas darosi standesnis (arba, kitu atveju, plyšiai lyginasi). Milijonus metų trunkantis ciklas
verčia kartotis tam procesui. Tik J. Meyer'is ir J. Wisdom'as padarė išvadą, kad Enceladas nėra
pakankamai masyvus, kad toks ciklas vyktų.
G. Tobie pasiūlė kitą galimą sprendimą: silpnesnė zona pietų ašigalyje gali sukaupti
potvynio energiją. Jie sumodeliavo situaciją, kad po pietų ašigaliu yra kietesnė sritis. Joje gali
susidaryti daugiau šilumos, tačiau tik esant dviem sąlygoms. Pirma, ledas šioje zonoje turi
būti šiltas, artimas tirpimo temperatūrai, o antra, tarp ledo ir uolienų turi būti skysto vandens
sluoksnis (beveik visame pietų pusrutulyje). To nesant, didesnio kaitimo galima tikėtis ne
ašigalyje, o ties pusiauju. Ta požeminė jūra gali netiesiogiai paaiškinti skirtingas Encelado
geologines ypatybes. I. Matsuyama ir F. Nimmo parodė, kad Encelado pagrindinių geologinių
ypatybių vieta ir orientacija (kaip pietų-šiaurės krypties besilaikantys plyšiai bei ašigalį
supantys kalnai) yra požymis, kad palydovo ledo apvalkalas nežymiai pasislinko jo sukimosi
ašies atžvilgiu. Enceladas yra tarsi giroskopas, kurio išorinis apvalkalas laisvai slankioja. Tai
kartu paaiškintų, kodėl geologiškai aktyvus regionas yra būtent pietuose: šiltesnė sritis su
mažesniu tankiu natūraliai turi dreifuoti prie sukimosi ašies. Be to, šiltesnė zona po pietų
ašigaliu turėtų iškilti dėl požeminio judėjimo po trapiu ledo sluoksniu taip paaiškinant į centrą
nukreiptas pietinio regiono charakteristikas. Encelado ypatybės gali būti visų šių aplinkybių derinys. Tačiau požeminio vandens
buvimo galimybė iškart iškelia klausimą apie gyvybės galimybę. Žemėje artimiausios sąlygos
būtų požeminis vulkaninis klodas, kur vanduo skalauja karštas uolienas, ir kur visai nėra
Saulės šviesos. Čia rasti organizmai, vartojantys arba vandenilį su anglies oksidu, arba
vandenilį su sulfatu.
Kadangi Cassini netūpė ant Encelado, o ir artimiausioje ateityje to nenumatyta, apie planetos sandarą
aiškintasi netiesiogiai, panaudojant Doplerio metodą (panašiai, kaip veikia policijos radarai) aparatui
praskrendai pro paviršių, jo greitis kinta priklausomai nuo gravitacinio poveikio, o greičio pokyčiai
matuojami pagar Žemę pasiekiančių radijo bangų dažnių pokyčius.
Taip per tris suartėjimus per 2010 m, balandžio 2012 m. gegužės laikotarpį nustatyta, kad po 30-40 km ledo sluoksniu yra
apie 10 km storio skysto vandens telkinys. O garų išsiveržimuose rasta druskų ir organinių medžiagų, tad
gyvybės buvimo tikimybė čia gali būti aukštesnė nei kituose Saulės sistemos kūnuose.
Net toks visapusiškas zondas kaip Cassini" negali nustatyti, kas yra apačioje. Tam reiktų
nuleisti specialų mėnuleigį. Tačiau daug mokslininkų labiau linkę tirti Jupiterio palydovą
Europą, po kurio paviršiumi irgi tikimasi rasti požeminę skysto vandens jūrą. Tačiau ir
Encelado tyrimas gali būti daug žadantis, nes Europoje nepastebėta jokių aktyvių išskyrų. Be
to, kadangi Saturno magnetosfera yra gerokai silpnesnė lyginant su Jupiterio, tad erdvėlaivis
prie Encelado nesusidurtų su tokiu atšiauriu, misiją ribojančiu radiacijos lauku. Be to, kartu su
Encelado tyrimu būtų galima derinti ir kito potencialaus gyvybės nešėjo, Saturno palydovo
Titano, tyrimus (daugiau apie tai žr.: S. K. Atreya. The Mystery of Methane on Mars and Titan// Sci.Am, May 2007). Pažyma: Iš graikų mitologijos
Enceladas vienas iš Gigantų, baisių milžinų su gyvatėmis vietoje kojų; juos pagimdė
Gaja, ant jos užtiškus iškastruoto Urano kraujui. Apolonodoras sako, kad Gigantai buvo
apaugę plaukais, ilgomis barzdomis. Jis mini 13-os Gigantų vardus, nors, anot jo, jų buvo 150.
Ant Encelado Atėnė užstūmė Sicilijos salą.
Parengė Cpt.Astera's Advisor Papildomai skaitykite:
|
Tad nenuostabu, kad Cassini" misijoje didelė svarba skirta Enceladui. Saturną jis
pasiekė 2004 m. vasarą. Gruodžio mėnesį išmetė zondą į didžiausio Saturno palydovo,
Titano, atmosferą, ir tęsė Saturno palydovų tyrimus.
Pirmi moksliniai straipsniai apie tai, kaip Cassini tyrė Enceladą, buvo atspausdinti 2006 m.
kovo pradžioje ir prasidėjo sąmyšis. Visi apie tai kalbėjo. Tuo tarpu Cassini toliau nardė
palei Enceladą, nusileisdamas net iki 25 km aukščio. Vieno tokių pralėkimų metu kovo
pabaigoje buvo patikslinti matavimai, nustatant vandens garų, azoto, anglies dioksido ir
metano kiekius, o taip pat atrandant ir sudėtingesnių molekulių, tokių kaip acetileno ir cianido
vandenilio, o taipogi etano, propano, benzeno, formaldehido ir kt. pėdsakų.
