Космический корабль НАСА "Кассини" охотился за атомным кислородом с момента прибытия на Сатурн. Он обнаружил, что большие темные трещины вокруг его южного полюса были теплыми и извергали водяные пары и частицы льда. Кассини должен увидеть второй раз в 2008 году, когда он совершит еще один ближний полет.
Атомарный кислород нельзя спутать с дорогими духами. Но так же, как аромат, задерживающийся в воздухе пустой комнаты, предлагает намёки о предыдущем пассажире, облако кислорода, с которым столкнулся космический корабль Кассини, когда он впервые приблизился к Сатурну, оказалось визитной карточкой другого небесного присутствия, крошечной луны Энцелад.
Кислород был первым признаком того, что под ледяной поверхностью Энцелада происходит гораздо больше, чем казалось на первый взгляд. Ученым потребовалось некоторое время, чтобы получить сообщение. Отслеживание источника кислорода привело их к самому необычному месту в солнечной системе, где может находиться одно из самых редких и востребованных веществ во вселенной - жидкая вода.
Теперь ты это видишь, теперь ты не
Ультрафиолетовый спектрограф Кассини сделал свое первоначальное исследование атмосферы Сатурна в конце декабря 2003 года, когда космический аппарат приблизился к концу своего семилетнего рейса на кольцевую планету. Наряду с ожидаемым водородом, который давно известен как основной компонент газового гиганта, спектрограф обнаружил присутствие кислорода. «Мы были первыми, кто обнаружил кислород в системе Сатурна», - говорит доктор Ларри Эспозито из Университета Колорадо, главный исследователь прибора. Поскольку кольца Сатурна состоят в основном из водяного льда, неудивительно, что в атмосфере Сатурна есть один компонент воды, кислород, объясняет он. Кислород, который они наблюдали, был в форме отдельных атомов кислорода, называемых атомарным кислородом, как в воде, H2O.
В январе 2004 года, когда он снова посмотрел на атмосферу Сатурна, он обнаружил массивный пузырь кислорода возле самого внешнего кольца Сатурна, кольца Е. Через несколько месяцев большая часть кислорода исчезла. «Что было удивительно, так это количество кислорода, которое мы видели, и то, как оно изменилось», - говорит Эспозито. «Это был первый признак того, что происходит что-то необычное».
«Наша первая идея состояла в том, что столкновения между маленькими лунами в кольцах вызовут появление небольших порций льда, и лед будет разбит на его атомы, одним из которых будет атомарный кислород», - объясняет Эспозито. «Мы выдвинули эту гипотезу, но идея, похоже, не сработала».
Весной 2005 года получилось множество наблюдений, которые показали, что на Энцеладе происходит нечто очень странное, что происходит на орбите внутри кольца Е, где впервые было обнаружено таинственное облако кислорода. Магнитометр Кассини показал, что на Луне была атмосфера. Слишком маленький, чтобы иметь достаточно силы тяжести, чтобы очень долго удерживать атмосферу, Энцелад должен был иметь постоянный источник газа, такой как гейзеры, для поддержания атмосферы. Анализатор космической пыли обнаружил поток частиц вокруг Энцелада. Ученые задались вопросом, могут ли эти частицы поступать с Луны или с кольца Е, и, возможно, сама Луна может быть источником частиц льда для кольца Е.
Научные команды Кассини стремились поближе познакомиться. Штурманы миссии изменили траекторию полета космического корабля, чтобы приблизить его к Энцеладу, чем планировалось ранее. «Это большое преимущество такой миссии, как Кассини», - говорит Эспозито. «Вы не просто пролетаете один раз, вы можете продолжить, когда что-то кажется многообещающим».
Готов к крупному плану
В июле 2005 года Кассини совершил рейс всего в 175 километрах (109 миль) от Энцелада. Приборы космического корабля показали, что большие темные трещины, называемые «полосками тигра» на южном полюсе луны, были теплыми и извергали пары воды и частицы льда.
Облет произошел как раз тогда, когда звезда двигалась за южным полюсом луны. «Пока мы наблюдали, как луна гасит свет от звезды, спектрометр идентифицировал кислород», - говорит Эспозито. «Звездный свет показал молекулы воды между нами - космическим кораблем - и звездой. Оно показало локализованное облако воды возле Энцелада ».
«Мы смогли измерить форму облака, оценить количество содержащейся в нем воды и скорость ее разрушения и производства кислорода», - говорит Эспозито. Количество воды, которое они увидели, около миллиона тонн, было именно тем, что нужно для того, чтобы обеспечить облако кислорода, подобное тому, которое они впервые наблюдали возле кольца Е, более года назад. «Это был самый приятный результат», - говорит Эспозито. «Мы измерили два новых различных явления и обнаружили, что они совпадают».
Тайна атомного кислорода была раскрыта. В то же время, его источник, миниатюрный Энцелад, показал себя совершенно иначе, чем должна была быть холодная, мертвая ледяная луна. Маленький, он имеет внутренний источник тепла и является геологически активным. Его гейзеры выбрасывают достаточное количество водяного пара и льда для поддержания атмосферы Луны, питают обширное кольцо E и разлагаются на облака кислорода, подобно тому, который впервые увидел Кассини на пути к Сатурну.
Ученые говорят, что недалеко от белоснежной снежной поверхности Луны могут быть большие лужи жидкой воды, нагретые тем же источником тепла, что и ее гейзеры. Потенциал воды превращает Энцелада в элитную группу мест, где может существовать жизнь. Космический корабль Cassini вернется в 2008 году для другого взгляда.
Чтобы узнать больше об Энцеладе, нажмите здесь.
Оригинальный источник: пресс-релиз НАСА / JPL / SSI
