Enceladus

Enceladus je jedan od šezdesetak prirodnih satelita planeta Saturna, a otkrio ga je slavni engleski astronom William Herschel davne 1789. godine.

Enceladus, Saturnovi prsteni i Titan u pozadini. © Ljubaznošću: NASA
Članak
0Komentari
Broj otvaranja2687

Kao i u slučaju još nekih Saturnovih satelita, niti Enceladus nije na početku imao svoje posebno ime, već je do 1847. godine nosio oznaku Saturn II. Tek tada je, na prijedlog Herschelova sina Johna, ime dobio prema liku iz grčke mitologije, odnosno jednome od titana, Gajine (Zemljine) djece pozamašnih proporcija. No prema svojim dimenzijama, mjesec Enceladus ipak ne može opravdati svoje ime, pošto mu je promjer tek oko 505 kilometara, što ga stavlja na tek šesto mjesto Saturnovih mjeseca po veličini.


Saturnovi prsteni, Zemlja i Enceladus u prstenu E, snimljeni 15. rujna 2006. godine.
© Ljubaznošću: NASA / JPL / Space Science Institute
Poput većine značajnijih prirodnih satelita Sunčeva sustava (Mjesec, Fobos i Deimos, 4 galilejanska mjeseca, Titan, Dione, Mimas, Ariel, Umbriel, Oberon, Triton…), i Enceladus se kreće sinkroniziranom putanjom te pokazuje matičnom planetu uvijek istu stranu. Ona "mračnija strana" nije sakrivena vječnom tamom, već je osvijetljena reflektiranom svjetlošću sa Saturna. Enceladus oko Saturna putuje brzinom od 45 487,3 km/h, a oko Saturna obiđe za 1 dan, 8 sati i 53 minute.

Enceladus i prstenovi, snimljeno 04.01.2012. godine letjelicom Cassini s udaljenosti od 291,000 km.
© Ljubaznošću: NASA / JPL - Caltech / Space Science Institute
Enceladus je na vrhu popisa tijela Sunčeva sustava sa najvećim albedom, s obzirom da njegova površina odbija gotovo 100% Sunčeve svjetosti, koja na toj udaljenosti i nije baš tako snažna. Površina Enceladusa je prošarana mnogim strukturama nastalim tektonskim aktivnostima (žljebovima, pukotinama, grebenima), ali i kraterima nastalim udarima tijela različitih veličina. Prosječna površinska temperatura iznosi čak -201ºC, no na određenim mjestima uz južni pol temperatura leda je znatno viša (-93ºC), zagrijanog dinamikom plimnih sila, koja vjerojatno održava vodu ispod površine - tekućom. Ovo područje sadrži brojne pukotine, koje su široke i do 5 kilometara, no o njima nešto kasnije.

Tigrove pruge izbliza, uz terminator. Snimio Cassini 14.07.2005. godine s udaljenosti 20.720 km.
© Ljubaznošću: NASA / JPL / Space Science Institute
Oko matičnog planeta, Enceladus kruži na prosječnoj udaljenosti od 238.000 kilometara, te se nalazi unutar Saturnova prstena E. 2005. godine to je i potvrđeno podacima svemirske letjelice Cassini, koja je uočila značajno povećanje količine čestica prašine oko Enceladusa. Uglavnom se radi o ledenim mikronskim česticama vode, nastale uslijed gejzirske aktivnosti na južnom polu, no začudo, pronađene su i organske molekule, poput acetilena, cijanovodika, i formaldehida.

Uz kriovulkanske izbačaje, materijali koji grade prsten E su i površinske čestice nastale uslijed meteoritskih bombardiranja Enceladusa. No, stručnjaci su otkrili da čestice plina s Enceladusa otputuju čak do unutrašnjeg prstena A, te postanu električno nabijene zbog međudjelovanja sa sunčevom svjetlošću i ostalim česticama. Kad su jednom nabijene, čestice se mogu naći pod utjecajem Saturnova magnetskog polja, koje ih zarobi i usmjeruje u raznim pravcima.

Dramatični izbačaji uz južni pol, u području tigrovih pruga. Snimio Cassini 21.11.2009. godine. Na slici je snimljeno više od
30 pojedinačnih mlazova, od toga njih 20 nije dotad prije uočeno. Udaljenost je oko 14 000 km.
© Ljubaznošću: NASA / JPL / Space Science Institute
Čestice mogu putovati od pola do pola, no kad jednom postanu zarobljene u prstenu A, tamo ostaju zauvijek. Tijekom 1990-ih godina, svemirski teleskop Hubble je uočio mnoštvo molekula vode kako kruže oko Saturna. Te čestice leda su se mogle kretati sve do prstena A, i donedavno njihov izvor nije bio poznat. No, kasnije se utvrdilo da su te čestice vode došle upravo s Enceladusa.

Kako je Enceladus tijelo promjera nešto više od 500 kilometara, teško je da će njegova gravitacija biti dovoljna da zadrži neku ozbiljnu atmosferu. 2005. godine, letjelica Cassini je otkrila slabi atmosferski sloj, koji je povezan prvenstveno s površinskim izbačajima, odnosno geološkim aktivnostima ispod same površine. Slično procesima na Jupiterovom mjesecu Iu, i kod Enceladusa dolazi do stezanja i rastezanja jezgre pod utjecajem iznimno velikih plimnih sila nastalih u međuodnosu sa divovskim matičnim planetom, ali i još susjednim objektima, mjesecima Tethysom i Dionom, što čini unutrašnjost vrućom i aktivnom.

Termalni pogled na Enceladusove "tigrove pruge" koji je snimila letjelica Cassini 12. ožujka 2008. godine
infracrvenim spektrometrom. © Ljubaznošću: NASA / ESA
Dio izbačenih čestica vodene pare ipak ostane određeno vrijeme u plitkoj atmosferi pritiska sličnom onima od Jupiterovih prirodnih satelita. Tanku atmosferu Enceladusa čini uglavnom vodena para (91%), te nešto dušika (4%), ugljičnog dioksida (3,2%) i metana (1,7%). Također su moguće i padaline u obliku kiše sitnih ledenih kristala, što drži Enceladus prilično čistim i glatkim, a time i tijelom koje iznimno dobro reflektira (sunčevu, pa i saturnovu) svjetlost.

Prikaz spektra mase koji pokazuje kemijski sastav detektiran u Enceladusovom izbačaju Cassinijevim ionskim i neutralnim
masenim spektrometrom tijekom svog preleta 12. ožujka 2008. godine. Prikazane su količine, u atomskoj masi po
elementarnom naboju (Dalton - Da) vodene pare, metana, ugljičnog monoksida, ugljičnog dioksida, te
jednostavnih i složenih organskih spojeva uočenih u izbačaju. © Ljubaznošću: NASA / JPL / SwRI
NASA je sredinom 2009. godine objavila da je letjelica Cassini zabilježila natrijeve soli u obliku ledenih kristalića u vanjskom Saturnovom prstenu. Taj "slani led", upućuje da Enceladus, koji je prethodno ispunio prsten svojim materijalom, možda ispod svoje površine skriva slani ocean tekuće vode. Znanstvenici smatraju da su natrijeve soli nastale ispiranjem stijena koje su na donjem rubu podzemnog vodenog sloja.

09.11.2006. godine Cassinijev infracrveni spektrometar prvi je puta snimio infracrveno toplinsko zračenje iz
"tigrovih pruga" uz južni pol (desno) nakon otkrivanja vrućih točaka 16 mjeseci ranije (lijevo). Udaljenost
snimaka je oko 110 000 km, dok je početnih snimaka, oko 80 000 km. Razlika u toplinskom zračenju
u tih 16 mjeseci se nije značajno mijenjala. Najviša izmjerena temperatura u nekim točkama je
dosegla i oko 130 ºK. © Ljubaznošću: NASA / JPL / GSFC / Southwest Research Institute
Premda se pretpostavljalo da je toplinska snaga Enceladusa, odnosno područja u njegov južni pol, oko 1,1 gigavata, podaci infracrvenog spektrometra letjelice Cassini su otkrili da se radi o deseterostruko većem iznosu (15,8 GW), što je približno jednako snazi 20 termoelektrana na ugljen. Geotermalna aktivnost je najveća uz četiri relativno paralelna procjepa dužine 130 kilometara i širine 2 kilometra, koji se neslužbeno nazivaju "tigrove pruge". Pruge su nazvane po drevnim gradovima iz slavnih "1001 i jedne noći" (Damask, Bagdad, Kairo, Aleksandrija) i nalaze se oko samog južnog pola. Najaktivnije pruge su Damask i Bagdad, a najmanje Aleksandrija. S obzirom na orijentaciju pruga na površini i Enceladusove eliptične putanje, kad je mjesec najdalje od Saturnovih sila, većina pruga se otvara, a kad je Saturn najbliže, sile tjeraju pruge na sabijanje, i tada se javljaju izbačaji vodene pare u svemirski vakuum.

Damascus Sulcus (pruga Damask), snimila ju je letjelica Cassini u kolovozu 2008. godine. Damascus Sulcus se
sastoji od 2 velika paralelna grebena odvojena koritom dubokim 200-250 m, u obliku slova V. Grebeni su
visoki 100-150 m, dok je ukupna dužina Damascus Sulcusa 5 km. © Ljubaznošću: NASA / JPL /
Space Science Institute / Universities Space Research Association / Lunar & Planetary Institute
Uzimajući u obzir veličanstvenu prirodu kriovulkanizma, tektonsko obnavljanje površine i izbačaje vode i ostalih (pa i organskih) materijala iz podzemlja južnoga pola, Enceladus je zasluženo postao vrlo zanimljiv objekt astrobiolozima diljem svijeta. Postojeća istraživanja mogućeg života u Sunčevu sustavu uglavnom se baziraju na Jupiterovom satelitu Europi, gdje možemo pronaći izgledan podzemni ocean tekuće vode, tektonsko obnavljanje površine te stalno kemijsko djelovanje radijacije i čestica Jupiterove magnetosfere na površinski led, što bi moglo stvoriti izvor energije i tekuće vode kao preduvjete održivosti života.

Sirova neobrađena fotografija, snimljena 21.12.2010. godine s 101.887 km udaljenosti, pomoću filtra CL1 i CL2.
© Ljubaznošću: NASA / JPL / Space Science Institute
No, stručnjaci su vrlo oprezni u ocjenjivanju uvjeta za stvaranje i održavanje živućih oblika, prvenstveno jer su ti tekući oceani odijeljeni od površine stotinama ili tisućama kilometara od površine, te kemijski aktivni sloj ispod same površine (do dubine jednog metra) geofizički nema doticaja sa dubokim oceanom. S druge strane, površina Enceladusa ne prima toliko zračenja, što ga čini slabijim eventualnim izvorom hrane.

Enceladus snimljen 25.08.2981. godine letjelicom Voyager 2 s udaljenosti od 119.000 km. Neka područja pokazuju
kratere veličine do 35 km, dok su drugi dijelovi potpuno glatki. Rubovi nekih kratera blizu donjeg centra slike su
potopljeni mekanim terenom. © Ljubaznošću: NASA / JPL.
No, pronalazak dušičnih i ugljičnih spojeva u izbačajima, te organskih molekula duž "tigrovih pruga" može upućivati na to da se aminokiseline mogu stvarati i u dubljoj unutrašnjosti Enceladusa. Takvi materijali su vjerojatno stvoreni na granici slojeva podzemne tekuće vode i dublje stjenovite jezgre, uslijed stvaranja gline koja nastaje raspadanjem stijena pod utjecajem vode. Manje je vjerojatno da su aminokiseline nastale unutar ledene kore, kemijskim međudjelovanjem naslaga mikrometeoritske prašine (pomiješane s toplim ledom) i tekuće vode.

Enceladus osvijetljen Saturnom. Veći dio Enceladusa osvijetljen reflektiranom Sunčevom svjetlošću sa Saturna, a snježno-bijeli
mjesec je zlatne boje zbog Saturnovih vanjskih oblaka. Manji tanki dio mjeseca je obasjan izravno Sunčevom svjetlošću.
Snimila letjelica Cassini. © Ljubaznošću: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA; Color Composite: Gordan Ugarković
Promatrajući sa Zemlje, Enceladus je jedan od sedam Saturnovih mjeseca koji se vide već s teleskopima promjera 150 mm. No obzirom na dimenzije i udaljenost Enceladusa od Zemlje, niti optički instrumenti veće moći razlučivanja ne mogu poslužiti za ikakva ozbiljnija promatranja. Zato je gotovo sve podatke vezane uz ovaj mali svijet prikupila vrijedna svemirska letjelica Cassini, koja proučava Saturn i okolni svijet od 2004. godine. Magnituda Enceladusa tijekom položaja opozicije iznosi oko 11,7, što je znatno manje od primjerice velikog Titana (8,4). Pri najvećoj elongaciji, Enceladus je udaljen 15 kutnih sekundi od ruba sustava Saturnovih prstenova.

Bez komentara
Želiš komentirati? Klikni!