Cassini je najbolj izpopolnjena vesoljska sonda, ki je bila kdajkoli zgrajena. Začetek leta 1997 kot skupna misija NASA / Evropske vesoljske agencije je potreboval sedem let, da bi potoval v Saturn. Od nekdaj kroži okrog šestega planeta pred soncem, ki mu vrača podatke velike znanstvene vrednosti in slike veličastne lepote.
Sorodne vsebine
- Kako in kdaj je Saturn dobil te veličastne prstane?
Cassini zdaj začne zadnjo kampanjo. Poimenovan Grand Finale, končal se bo 15. septembra 2017 s sondo, ki bo potopila v Saturnovo ozračje, kjer bo zagorelo. Čeprav so Saturn v sedemdesetih in osemdesetih letih prejšnjega stoletja obiskali tri vesoljska plovila, si kolegi znanstveniki in si nismo mogli predstavljati, kaj bo odkrila vesoljska sonda Cassini med bivanjem na obročnem planetu, ko se je izstrelila pred 20 leti.
Ogromna nevihta se širi čez obraz Saturna. V času, ko je bila ta slika posneta, se je 12 tednov po začetku nevihte popolnoma zavila okoli planeta. (NASA / JPL-Caltech / SSI, CC BY) Planet dinamičnih sprememb
Masivne nevihte se občasno pojavljajo v vrhovih Saturnovega oblaka, znanih kot Velike bele lise, ki jih opazujejo zemeljski teleskopi. Cassini ima sedež v prvi vrsti za te dogodke. Odkrili smo, da tako kot nevihte na Zemlji tudi te nevihte vsebujejo strele in točo.
Cassini kroži po Saturnu dovolj dolgo, da je opazoval sezonske spremembe, ki povzročajo razlike v njegovih vremenskih vzorcih, ne za razliko od letnih časov na Zemlji. Periodične nevihte se pogosto pojavijo pozno poleti na Saturnovi severni polobli.
Leta 2010 se je ob severnem pomladanskem času v vrhovih Saturnovega oblaka pojavilo nenavadno zgodnje in močno neurje. Bila je nevihta takšne neizmernosti, da je obkolila ves planet in je trajala skoraj eno leto. Šele ko je nevihta pojedla svoj rep, se je sčasoma sprla in zbledela. Preučevanje neviht, kakršna je ta, in primerjava s podobnimi dogodki na drugih planetih (mislijo na Jupitrovo Veliko rdečo točko) pomagajo znanstvenikom, da bolje razumejo vremenske vzorce po celotnem osončju, tudi tukaj na Zemlji.
Cassini je tako, ko je naredil na stotine orbitov okoli Saturna, lahko tudi temeljito preiskal druge značilnosti, ki so jih le opazili z Zemlje ali prejšnjih sond. Tesna srečanja z največjo luno Saturna, Titanom, so navigatorjem omogočila, da z lunino gravitacijo preusmerijo orbito sonde, da bi se lahko vrtela nad Saturnovimi polovami. Zaradi Saturnovega močnega magnetnega polja so drogovi dom čudovitih Aurorae, tako kot Zemlje in Jupiter.
Saturnov šeststranski vrtinec na Saturnovem severnem polu, znan kot "šesterokotnik". To je superpozicija slik, posnetih z različnimi filtri, z različnimi valovnimi dolžinami svetlobe. (NASA / JPL-Caltech / SSI / Hampton University, CC BY) Cassini je tudi potrdil obstoj bizarnega polarnega vrtinca v obliki šesterokotnika, ki ga je prvotno opazila misija Voyager iz leta 1981. Vortex, masa vrtinčevega plina, podobna orkanu, je večji od Zemlje in ima najvišjo hitrost vetra 220 mph.
Dom ducatov različnih svetov
Cassini je odkril, da ima Saturn 45 lunov več kot 17 prej znanih - skupno jih je zdaj 62.
Največji, Titan, je večji od planeta Merkurja. Ima gosto atmosfero, bogato z dušikom, s površinskim tlakom, enim in pol večjim od zemeljskega. Cassiniju se je uspelo sondirati pod oblakom te lune in odkrivati reke, ki se pretakajo v jezera in morja in jih napolnjuje dež. Toda v tem primeru tekočina ni voda, temveč tekoči metan in etan.
Lažno barvna slika Ligeia Mare, drugega največjega znanega telesa tekočine na Saturnovi luni Titan. Napolnjena je s tekočimi ogljikovodiki. (NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell, CC BY) To ne pomeni, da vode tam ni v izobilju - vendar je na Titanu tako hladno (s površinsko temperaturo -180 ℃), da se voda obnaša kot kamen in pesek. Čeprav vsebuje vse sestavine za življenje, je Titan v bistvu "zamrznjena Zemlja", ujeta v tistem trenutku, preden se življenje lahko oblikuje.
Šesta največja luna Saturna, Enceladus, je ledeni svet s premerom 300 milj. Zame je to mesto najbolj miselne ugotovitve misije.
Odkritje se je začelo ponižno, z radovednim utripanjem odčitkov magnetnega polja med prvim letenjem Enceladusa leta 2004. Ko je Cassini prestopil čez lunovo južno poloblo, je zaznal čudna nihanja v Saturnovem magnetnem polju. Iz tega je ekipa magnetometra Cassini sklepala, da mora biti Enceladus vir ioniziranega plina.
Zaintrigirani so navigatorjem Cassini naročili, naj leta 2005 še bolj poletijo. Na naše presenečenje sta bila dva instrumenta zasnovana za določitev sestave plina, skozi katerega leti vesoljsko plovilo, Cassini plazemski spektrometer (CAPS) ter ionska in nevtralna masa Spektrometer (INMS) je ugotovil, da Cassini nepričakovano prehaja skozi oblak ionizirane vode. Te vode, ki izhajajo iz razpok na ledu na južnem polu Enceladusa, odtekajo v vesolje s hitrostmi do 800 mph.
Sem v ekipi, ki je pozitivno identificirala vodo in moram reči, da je bil to najbolj vznemirljiv trenutek v moji poklicni karieri. Kar zadeva Saturnove lune, so vsi mislili, da bo vse dogajanje na Titanu. Nihče ni pričakoval, da bo Enceladus pripravil majhna presenečenja.
Geološka dejavnost, ki se dogaja v realnem času, je v osončju precej redka. Pred Enceladusom je bil edini znani aktivni svet onkraj Zemlje Jupitrova luna Io, ki ima izbruhe vulkanov. Najti nekaj, kar bi bilo podobno Starem Zvestobe na luni Saturn, je bilo praktično nepredstavljivo. Dejstvo, da se je vse začelo, ko je nekdo opazil nenavadno odčitavanje podatkov magnetnega polja, je čudovit primer zelo znane narave odkritja.
Bazen gejzirja na južnem polu Enceladusa, vodni tokovi so osvetljeni z razpršeno sončno svetlobo. (NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute, CC BY) Zgodba o Enceladusu postane le izrednejša. Leta 2009 so plume prvič neposredno slikali. Zdaj vemo, da voda iz Enceladusa obsega največjo sestavino Saturnove magnetosfere (območje prostora, ki ga ureja Saturnovo magnetno polje), in plimi so odgovorni za sam obstoj Saturnovega ogromnega E-obroča, drugega najbolj skrajnega obroča planeta.
Še bolj neverjetno je, da zdaj vemo, da je pod skorjo Enceladusa globalni ocean tekoče slane vode in organskih molekul, ki se vse segrejejo s hidrotermalnimi odprtinami na morskem dnu. Podrobna analiza plinov kaže, da vsebujejo ogljikovodike. Vse to kaže na možnost, da je Enceladus oceanski svet, ki živi življenje, prav tukaj v našem osončju.
Ko se bo Cassini pozneje letos spustil v oblak vrhov Saturna, bo to konec ene najuspešnejših misij odkrivanja, ki jih je človeštvo sprožilo.
Znanstveniki zdaj razmišljajo o ciljno usmerjenih misijah na Titan, Enceladus ali morda oboje. Eno najdragocenejših spoznanj, ki si jo lahko priskrbimo pri Cassiniju, je potreba po nadaljevanju raziskovanja. Kolikor smo se naučili od prvega vesoljskega plovila, ki je dosegel Saturn, nas nič ni pripravilo na tisto, kar bi našli pri Cassiniju. Kdo ve, kaj bomo še našli?
Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovoru.
Dan Reisenfeld, profesor fizike in astronomije, Univerza v Montani
