Cassini este cea mai sofisticată sondă spațială construită vreodată. Lansat în 1997 ca misiune comună NASA / Agenția Spațială Europeană, a durat șapte ani până la călătoria către Saturn. De atunci a orbitat pe a șasea planetă de la soare, trimițând înapoi date cu o valoare științifică imensă și imagini de o frumusețe magnifică.
Continut Asemanator
- Cum și când a obținut Saturn acele inele magnifice?
Cassini începe acum o ultimă campanie. Supranumit Grand Finale, se va încheia pe 15 septembrie 2017 cu sonda plonjată în atmosfera lui Saturn, unde se va arde. Deși Saturn a fost vizitat de trei nave spațiale în anii ’70 -’80, colegii de știință și cu mine nu ne-am fi putut imagina ce s-ar descoperi sonda spațială Cassini în timpul călătoriei sale pe planeta inelată când s-a lansat în urmă cu 20 de ani.
O furtună uriașă se năpustește pe fața lui Saturn. În momentul în care a fost făcută această imagine, la 12 săptămâni de la începerea furtunii, aceasta s-a înfășurat complet în jurul planetei. (NASA / JPL-Caltech / SSI, CC BY) O planetă de schimbare dinamică
Furtuni masive apar periodic în vârfurile de nori ale lui Saturn, cunoscute sub numele de Great White Spots, observabile de telescoapele pământești. Cassini are un scaun în fața acestor evenimente. Am descoperit că la fel ca furtunile Pământului, aceste furtuni conțin fulgere și grindină.
Cassini a orbitat pe Saturn destul de mult pentru a observa schimbările sezoniere care provoacă variații în modelele sale meteorologice, nu spre deosebire de anotimpurile de pe Pământ. Furtunile periodice apar adesea la sfârșitul verii în emisfera nordică a lui Saturn.
În 2010, în primăvara nordului, a apărut o furtună neobișnuit de timpurie și intensă în vârfurile norilor lui Saturn. A fost o furtună de o asemenea imensitate încât a înconjurat întreaga planetă și a durat aproape un an. Abia când furtuna și-a mâncat propria coadă, în cele din urmă s-a spulberat și s-a estompat. Studierea furtunilor de genul acesta și compararea lor cu evenimente similare de pe alte planete (cred că Marele Spot Roșu al lui Jupiter) îi ajută pe oamenii de știință să înțeleagă mai bine modelele meteorologice pe întregul sistem solar, chiar și aici pe Pământ.
După ce a făcut sute de orbite în jurul lui Saturn, Cassini a putut, de asemenea, să investigheze în profunzime alte caracteristici doar privite de pe Pământ sau din sondele anterioare. Întâlnirile strânse cu cea mai mare lună a lui Saturn, Titan, au permis navigatorilor să folosească gravitația lunii pentru a reorienta orbita sondei, astfel încât să se poată învârti peste stâlpii lui Saturn. Din cauza câmpului magnetic puternic al lui Saturn, stâlpii găzduiesc Aurorae frumoase, la fel ca cele ale Pământului și ale lui Jupiter.
Vortexul cu șase fețe al lui Saturn la polul nord al lui Saturn, cunoscut drept „hexagonul”. Aceasta este o superpoziție a imaginilor realizate cu diferite filtre, cu lungimi de undă diferite de culori atribuite luminii. (NASA / JPL-Caltech / SSI / Universitatea Hampton, CC BY) Cassini a confirmat, de asemenea, existența unui vârtej polar în formă de hexagon bizar, conceput inițial de misiunea Voyager în 1981. Vortexul, o masă de gaz care se învârte ca un uragan, este mai mare decât Pământul și are viteze maxime ale vântului de 220 mph.
Acasă la zeci de lumi diverse
Cassini a descoperit că Saturn are cu 45 de luni mai mult decât cele 17 cunoscute anterior - plasând totalul acum la 62 de ani.
Cel mai mare, Titan, este mai mare decât planeta Mercur. Are o atmosferă bogată în azot dens cu o presiune de suprafață de o dată și jumătate decât cea a Pământului. Cassini a putut sonda sub acoperirea de nori a acestei luni, descoperind râuri care curg în lacuri și mări și fiind reumplute de ploaie. Dar în acest caz, lichidul nu este apă, ci mai degrabă metan și etan lichid.
Imagine falsă a Ligeiei Mare, cel de-al doilea corp de lichid cunoscut pe Titanul lunii lui Saturn. Este umplut cu hidrocarburi lichide. (NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell, CC BY) Asta nu înseamnă că apa nu abundă acolo, dar pe Titan (cu temperatura de suprafață de -180 ℃) este atât de rece încât apa se comportă ca roca și nisipul. Deși are toate ingredientele pentru viață, Titan este în esență un „Pământ înghețat”, prins în acel moment în timp înainte de a se putea forma viața.
Cea de-a șasea lună ca marime a lui Saturn, Enceladus, este o lume înghețată cu aproximativ 300 de mile în diametru. Și pentru mine, este locul celei mai spectaculoase descoperiri ale misiunii.
Descoperirea a început cu umilință, cu o curiozitate curioasă în citirile câmpului magnetic în timpul primului zbor al lui Enceladus în 2004. Când Cassini a trecut peste emisfera sudică a Lunii, a detectat fluctuații stranii în câmpul magnetic al lui Saturn. Din aceasta, echipa magnetometrului Cassini a dedus că Enceladus trebuie să fie o sursă de gaz ionizat.
Intrigați, aceștia au instruit navigatorii Cassini să facă un flyby și mai aproape în 2005. Spre uimirea noastră, cele două instrumente concepute pentru a determina compoziția gazului prin care trece navele spațiale, Spectrometrul cu plasmă Cassini (CAPS) și masa Ion și Neutrală Spectrometru (INMS), a stabilit că Cassini trecea pe neașteptate printr-un nor de apă ionizată. Emanând din fisuri în gheața de la polul sud al lui Enceladus, aceste ape plimbă în spațiu cu viteze de până la 800 mph.
Sunt în echipa care a făcut identificarea pozitivă a apei și trebuie să spun că a fost cel mai palpitant moment din cariera mea profesională. În ceea ce privește lunile lui Saturn, toată lumea a crezut că toată acțiunea va fi la Titan. Nimeni nu se aștepta ca micul Enceladus să nu poată surprize.
Activitatea geologică care se întâmplă în timp real este destul de rară în sistemul solar. Înainte de Enceladus, singura lume activă cunoscută dincolo de Pământ era luna Ioana lui Jupiter, care deține vulcani în erupție. A găsi ceva asemănător cu Old Faithful pe o lună a lui Saturn era practic de neimaginat. Faptul că totul a început prin faptul că cineva a observat o citire ciudată în datele câmpului magnetic este un exemplu minunat al naturii serendipite a descoperirii.
Bazinul gheizerului de la polul sud al Enceladului, cu penele sale de apă luminate de lumina soarelui împrăștiată. (NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute, CC BY) Povestea lui Enceladus devine doar mai extraordinară. În 2009, prunele au fost direct imaginate pentru prima dată. Știm acum că apa din Enceladus cuprinde cea mai mare componentă a magnetosferei lui Saturn (zona de spațiu controlată de câmpul magnetic al lui Saturn), iar penele sunt responsabile pentru însăși existența vastului inel E al lui Saturn, cel de-al doilea inel mai exterior al planetei.
Mai uimitor, știm acum că sub crusta Enceladului se află un ocean global de apă sărată lichidă și molecule organice, toate fiind încălzite de orificiile hidrotermale de pe fundul mării. Analiza detaliată a penelor arată că acestea conțin hidrocarburi. Toate acestea indică posibilitatea ca Enceladus să fie o viață a lumii oceanice, chiar aici, în sistemul nostru solar.
Când Cassini se aruncă în vârfurile norului ale lui Saturn la sfârșitul acestui an, va marca sfârșitul uneia dintre cele mai de succes misiuni de descoperire lansate vreodată de umanitate.
Oamenii de știință au în vedere acum misiuni vizate în Titan, Enceladus sau, probabil, ambele. Una dintre cele mai valoroase lecții pe care le puteți lua de la Cassini este nevoia de a continua explorarea. Atât cât am aflat de la prima navă spațială de a ajunge la Saturn, nimic nu ne-a pregătit pentru ceea ce vom găsi cu Cassini. Cine știe ce vom găsi în continuare?
Acest articol a fost publicat inițial pe The Conversation.
Dan Reisenfeld, profesor de fizică și astronomie, Universitatea din Montana
