Med svojo dolgo misijo na Saturn je Vesoljsko plovilo Cassini nam je dal sliko za spektakularno podobo Saturna, njegovih prstanov in Saturnovih lun. Slike Saturnove lune Encelad so še posebej zanimive, ko gre za iskanje življenja.
Na prvi pogled se zdi, da je Enceladus podoben drugim ledenim lunam v našem Osončju. Toda Cassini nam je pokazal, da je Enceladus lahko zibelka za nezemeljsko življenje.
Naše iskanje življenja v Osončju je osredotočeno na prisotnost tekoče vode. Morda ne vemo zagotovo, ali je tekoča H2O potrebna za življenje. Toda Osončje je ogromno in trud, potreben za njegovo raziskovanje, je ogromen. Zato je pametno začeti naše iskanje življenja z iskanjem tekoče vode. In pri iskanju tekoče vode je Enceladus privlačna tarča.
Cassini je ujel to sliko Enceladusa s Saturnovimi prstani. Pare so rahlo vidne na južnem polarnem območju (spodaj slike). Slika: NASA/JPL/Inštitut za vesoljske znanosti
Čeprav je Enceladus na svoji površini videti kot zamrznjen, brez življenja svet, je tisto, kar leži pod njegovo hladno skorjo, vznemirljivo. Zdi se, da ima Enceladus podpovršinski ocean, vsaj v južnem polarnem območju. In ta ocean je lahko do 10 km. globoko.
Preden se potopimo v to, (oprostite), tukaj je nekaj osnovnih dejstev o Enceladu:
- Encelad je šesta največja Saturnova luna
- Enceladus ima premer približno 500 km (zemeljska Luna ima premer 3474 km)
- Encelad je leta 1789 odkril William Herschel
- Enceladus je zaradi svoje ledene površine eden najbolj odsevnih objektov v našem Osončju
Leta 2005 je Cassini prvič opazil oblake zamrznjene vodne pare, ki so izbruhnile iz južnega polarnega območja. Poimenovani kriovulkani, je kasnejša študija ugotovila, da so verjeten vir Saturnov prstan E . Obstoj teh perjanic je znanstvenike pripeljal do suma, da je njihov vir podzemni ocean pod ledeno skorjo Enceladusa.
Ta slika Enceladusa od blizu jasno prikazuje več perjanic, ki izbruhnejo v vesolje. Slika: NASA/JPL/Inštitut za vesoljske znanosti
Najti vodne oblake, ki izbruhnejo iz lune, je ena stvar, ni pa samo voda. To je slana voda. Nadaljnja študija je pokazala, da so perjanice vsebovale tudi preproste organske spojine. To je spodbudilo idejo, da bi Enceladus lahko hranil življenje.
Ta slika Enceladusa prikazuje značilnosti, znane kot 'tigrove črte'. So vir hlapov, ki izbruhnejo s površine. Zasluge: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA
Gejzirji niso edini dokaz za podzemni ocean na Enceladu. Južna polarna regija ima gladko površino, za razliko od ostalega dela lune, ki je označena s kraterji. Nekaj je moralo zgladiti to površino, saj je skoraj nemogoče, da bi južno polarna regija bila brez udarnih kraterjev.
Leta 2005 je Cassini zaznal toplo območje na jugu, veliko toplejše, kot bi ga lahko povzročilo sončno sevanje. Edini sklep je, da ima Enceladus vir notranjega ogrevanja. Ta notranja toplota bi ustvarila dovolj geološke aktivnosti, da bi izbrisala udarne kraterje.
Tako sta zdaj izpolnjena dva pogoja za obstoj življenja: tekoča voda in toplota.
Leta 2005 so podatki iz Cassinija pokazali, da so tako imenovani 'tigrovi trak' na območju južnega pola Enceladusa tople točke. Slika: NASA/JPL/GSFC/SwRI/SSI
Vir toplote na Enceladu je bilo naslednje vprašanje, s katerim so se soočili znanstveniki. To vprašanje še zdaleč ni rešeno in lahko obstaja več virov toplote, ki delujejo skupaj. Med vsemi možnimi viri toplote sta dva najbolj zanimiva, ko gre za iskanje življenja: plimsko ogrevanje in radioaktivno ogrevanje.
Ogrevanje plimovanja je posledica rotacijskih in orbitalnih sil. V Enceladovem primeru te sile povzročajo trenje, ki se razprši kot toplota. Ta toplota ohranja podzemni ocean v tekoči obliki, vendar ne preprečuje, da bi površina zmrznila trdno.
Radioaktivno segrevanje nastane zaradi razpada radioaktivnih izotopov. Če bi se Enceladus začel kot kamnito telo in če bi vseboval dovolj kratkoživih izotopov, bi se v nekaj milijonih let proizvajala ogromna količina toplote. To dejanje bi ustvarilo kamnito jedro, obdano z ledom.
Potem, če bi bilo prisotnih dovolj dolgoživih radioaktivnih izotopov, bi še naprej proizvajali toploto veliko daljše časovno obdobje. Vendar radioaktivno ogrevanje samo po sebi ni dovolj. Prav tako bi moralo biti ogrevanje s plimovanjem.
Meritve gravitacije, ki sta jih opravila NASA-ino vesoljsko plovilo Cassini in Deep Space Network, kažejo, da Saturnova luna Enceladus, ki ima curke vodne pare in ledu, ki bruhajo iz južnega pola, prav tako skriva velik notranji ocean pod ledeno lupino, kot prikazuje ta ilustracija.
Zasluga slike:
NASA/JPL-Caltech
Več dokazov za velik, podpovršinski ocean je prišlo leta 2014. Cassini in Deep Space Network sta zagotovila gravitometrijske meritve, ki kažejo, da je ocean tam. Te meritve so pokazale, da verjetno obstaja regionalni, če ne globalni ocean, debel približno 10 km. Meritve so tudi pokazale, da je ocean pod plastjo ledu, debelo 30 do 40 km.
Ta slika Enceladusa od blizu prikazuje variabilnost njegovih ledenih značilnosti. Temne lise so se prvotno imenovale »dalmatinski« teren, ko so jih prvič posneli leta 2005. Natančna narava je ostala skrivnost vse do deset let pozneje, ko so preleti Cassinija pokazali, da so pravzaprav bloki kamnitega ledu, raztreseni po grebenu. Velikost blokov je od deset do sto metrov. Slika: NASA/JPL/Cal-Tech.
Odkritje toplega, slanega oceana, ki vsebuje organske molekule, je zelo zanimivo in je razširilo našo predstavo o tem, bivalno območje lahko v našem Osončju in v drugih. Enceladus je veliko preveč oddaljen od Sonca, da bi se zanašal na sončno energijo za vzdrževanje življenja. Če lahko lune zagotavljajo lastno toploto s segrevanjem plimovanja ali radioaktivnim segrevanjem, potem bivalna cona v katerem koli sončnem sistemu ne bi bila določena z bližino zvezde ali zvezd v središču.
Cassinijeva misija se bliža koncu in ne bo več letela mimo Encelada. Povedalo nam je vse, kar lahko o Enceladu. Od prihodnjih misij je odvisno, da razširimo naše razumevanje Encelada.
Govorilo se je o številnih misijah, vključno z dvema, ki predlagata letenje skozi perjanice in njihovo vzorčenje. En predlog vsebuje vzorec perja, ki se vrne na Zemljo za študij. Pristanek na Enceladusu in nekako vrtanje skozi led ostaja daljna ideja, ki bi jo bilo bolje prepustiti znanstveni fantastiki, vsaj za zdaj.
Ali Enceladus lahko ali ne skriva življenje, je vprašanje, na katerega še dolgo ne bo odgovora. Pravzaprav, ne vsi znanstveniki strinjam se, da tam sploh obstaja tekoči ocean. Toda ne glede na to, ali ima življenje ali ne, nam je Cassini omogočil, da uživamo v mamljivi lepoti tega oddaljenega predmeta.
Enceladus. Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA