Saturn (zbiorczo)

[ekoplaneta]

Daaawnoo temu czyli ćwierć wieku temu była koncepcja jonowca zasilanego panelami słonecznymi do Plutona i Pasa Kuipera. Na bateriach miały być zainstalowane soczewki skupiające światło odległego Słońca. Ta misja A właściwie dwie misje miały się nazywać Pluton Express i Kuiper Express. Szkoda że nikt nie chce wskrzesić idei solarnych jonowców do krańców US.

[Slavin]

Enceladus pokryty jest grubą, naprawdę grubą warstwą śniegu.



Enceladus, niewielki lodowy księżyc Saturna to jedno z najciekawszych miejsc w Układzie Słonecznym. Ten niepozorny glob o średnicy zaledwie kilkuset kilometrów, krążący wokół wspaniałego Saturna najprawdopodobniej skrywa w swoim wnętrzu ocean ciekłej wody. Aż chciałoby się w końcu na niego wysłać jakiś lądownik. Zanim jednak ktokolwiek się tego podejmie, wypadałoby wiedzieć, na czym ten lądownik miałby ostatecznie wylądować.

Gdyby nie było sondy Cassini, która przez ponad dekadę krążyła wokół Saturna i wielokrotnie miała okazję przyjrzeć się nietypowemu Enceladusowi, pewnie nikt nie zwróciłby przesadnej uwagi na ten niewielki glob. Precyzyjne obserwacje jego ruchu oraz obserwacje tryskających z jego powierzchni gejzerów sprawiły, że naukowcy momentalnie się nim zainteresowali.



Saturn znajduje się średnio 1,5 mld km od Słońca. Nikt wcześniej nigdy tam nawet nie poszukiwałby jakichkolwiek śladów życia. Jakby nie patrzeć, Saturn i jego księżyce leżą naprawdę daleko od tzw. ekosfery Słońca. W takiej odległości na powierzchni żadnego globu nie znajdziemy wody w stanie ciekłym.



Problem w tym, że powierzchnia to jedno, a wnętrze księżyca to drugie. Oddziaływania grawitacyjne zachodzące między planetą, księżycem, a innymi księżycami układu bezustannie oddziałują na wnętrze takiego globu, to je ściskając, to rozciągając. Już same te naprężenia są w stanie utrzymać we wnętrzu globu temperatury na tyle wysokie, że wypełniająca go słona woda może utrzymywać się w stanie ciekłym. Dane z sondy Cassini wskazują, że we wnętrzu Enceladusa wody jest sporo i skrywa się ona pod lodem. W niektórych rejonach skorupa lodowa jest grubsza, w innych cieńsza. Najcieńsza natomiast jest w okolicach bieguna południowego, przy tzw. pasach tygrysich. To stamtąd można obserwować tryskające gejzery pary wodnej, których źródłem najprawdopodobniej jest podpowierzchniowy ocean.



Naukowcy zwracają uwagę na fakt, że otoczenie Saturna nie jest być może idealnym miejscem na poszukiwanie życia, ze względu chociażby na ogromne pole magnetyczne gazowego olbrzyma. Z drugiej jednak strony gruba warstwa lodu oddzielająca to otoczenie od oceanu we wnętrzu Enceladusa, może skutecznie chronić cokolwiek mogłoby powstać w jego wnętrzu. Nic zatem dziwnego, że tak samo, jak Europa krążąca wokół Jowisza, Enceladus otrzymał łatkę jednego z najciekawszych miejsc dla naukowców poszukujących życia pozaziemskiego w Układzie Słonecznym.

[ekoplaneta]

A w czym przeszkadza pole magnetyczne Saturna dla potencjalnego życia? Inna sprawa to np pasy radiacyjne np u Jowisza. Nie słyszałem,  żeby takowe Saturn posiadał.

[Orionid]

A w czym przeszkadza pole magnetyczne Saturna dla potencjalnego życia? Inna sprawa to np pasy radiacyjne np u Jowisza. Nie słyszałem,  żeby takowe Saturn posiadał.

Masz na myśli Ekoplaneto pasy radiacyjne Van Allena? Takowe także Saturn posiada.

Similar to Jupiter, the tail is the conduit through which the plasma of the internal magnetospheric origin leaves the magnetosphere. The plasma moving from the tail to the inner magnetosphere is heated and forms a number of radiation belts.

https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetosphere_of_Saturn

[Orionid]

Ujęcia Saturna wschodzącego nad Księżycem wykonane przez astronoma Jana Koeta.

https://twitter.com/konstructivizm/status/1634637817220583425

2) 2023 maj 07 15:30 Kosmonauta.net
Saturn w odległości jak nasz Księżyc...
...takiego widoku można by się spodziewać!
https://twitter.com/konstructivizm/status/1653218448179097601

3) Kilkusetletnie megaburze szaleją na Saturnie
18.08.2023

Choć nie tak widowiskowe i kolorowe, jak te na Jowiszu, burze w atmosferze Saturna także mogą być potężne i utrzymywać się przez wieki. Pokazały to obserwacje sięgające poniżej warstwy chmur.
https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C97976%2Ckilkusetletnie-megaburze-szaleja-na-saturnie.html

[Slavin]

Lodowa skorupa Tytana a pływy jego oceanu.

Od czasu pierwszych badań dokonanych za pomocą sondy Cassini, Tytan zdawał się niezwykle interesujący dla naukowców. Nie tylko był jedynym ciałem niebieskim poza Ziemią, na którym zaobserwowano zbiorniki cieczy, ale pod jego grubą lodową skorupą odkryto wodny ocean – potencjalny dom dla życia.

Niedziwne więc, że ocean ten stał się obiektem wielu badań. W tym przypadku zbiornik ten zbadali naukowcy z Katolickiego Uniwersytetu w Louvain (UCLouvain) w Belgii. Ich celem jest lepsze pojęcie procesów we wnętrzu oceanu, w tym wpływu ciśnienia, głębokości, a także pokrywy lodowej na zachodzące tam pływy i prądy.

Animacja powstała na podstawie zdjęć w podczerwieni, wykonanych przez sondę Cassini podczas jej przelotów obok Tytana w 2009 i 2010 r.


Badania te oparte były przede wszystkim na symulacjach. Korzystając z modelu SLIM (Second-generation Louvain-la-Neuve Ice-ocean Model), używanego wcześniej do badania mórz i jezior metanowych na powierzchni tegoż księżyca Saturna, naukowcy zbadali procesy zachodzące we wnętrzu oceanu. Użyli do tego symulowanego oceanu o głębokości 100 kilometrów, aby modelować zachodzące tam procesy. Założenie to jednak naturalnie obniża dokładność tych badań – naukowcy nie znają bowiem dokładnej głębokości oceanu na Tytanie.

Astronomowie z UCLouvain zbadali także pewne charakterystyczne układy prądów w oceanie Tytana, zwane wirami. W ziemskich oceanach wyróżnia się 5 wirów, jednak w przypadku tego księżyca, niewiele większego od Merkurego, wiry są jedynie 2. Ponadto ziemskie pływy i prądy różnią się od tych na Tytanie – w przypadku naszej planety, są one powodowane oddziaływaniem grawitacyjnym z Księżycem. W przypadku Tytana, pokrytego lodową skorupą, działają inne siły, które związane są przede wszystkim z ciśnieniem wywieranym przez lód oraz sam ocean. Czy więc obserwując skorupę, możemy przewidywać zachowanie oceanu pod nią? Według Roberta Tylera, naukowca w Goddard Space Flight Center NASA i współautora rzeczonych badań, to, co dzieje się w wewnętrznym oceanie, zależy od sztywności skorupy lodowej i lepkości lodu, który z nim oddziałuje.



Widok Tytana jest jednym z ostatnich zdjęć, jakie sonda Cassini wysłała na Ziemię, zanim pogrążyła się w atmosferze olbrzymiej planety.

W istocie na wiry i pływy na Tytanie wpływa grubość i sztywność skorupy lodowej. Zarówno w przypadku Ziemi, jak i Tytana jednak wiry pozostają stacjonarne, co znaczy, że nie przemieszczają się one względem równika i biegunów, a pozostają stale osadzone w pewnych obszarach. Na Tytanie, wiry te obracają się wokół biegunów tego księżyca



Artystyczna wizja helikoptera Dragonfly nad powierzchnią Tytana.

Nadto, jak informuje David Vincent, asystent naukowy na UCLouvain i leader zespołu, chociaż badanie obejmowało zbadanie, w jaki sposób głębokość oceanu wpływa na ruch pływowy oceanu, „na podstawie moich wyników, nie można wysnuć wniosków co do głębokości oceanu”. Dodał, że patrząc na księżyce Enceladusa (Saturn) i Europę (Jowisza), na których oceany sięgają głębokości 100 kilometrów, nie możemy jednoznacznie ocenić głębokości tego na Tytanie, przez różniące się czynniki zewnętrzne.

Na lepsze i bardziej obiecujące rezultaty badań możemy liczyć już w niedalekiej przyszłości dzięki misji Dragonfly NASA. Obecnie, jej start planowany jest na 2027 rok, a dotarcie na Tytana na 2034.

https://www.space.com/saturn-moon-titan-ocean-tides-icy-crust-study

[Slavin]

Saturn ponownie królem księżyców - odkryto 62 kolejne.

Na zdjęciu:
Saturn sfotografowany przez sondę Cassini. Źródło: NASA / JPL / Space Science Institute.






Planeta Saturn powróciła na tron w kwestii największej liczby księżyców w Układzie Słonecznym. Dzięki odkryciu 62 kolejnych takich obiektów wyprzedziła Jowisza i ma ich już aż 145.

Do tej pory sytuacja wyglądała następująco: Jowisz ma 95 znanych księżyców, a Saturn 83. Przez ostatnie lata otoczenie Saturna było obserwowane z coraz lepszą czułością, dzięki czemu odkrywano kolejne księżyce. Najnowsze badania międzynarodowego zespołu naukowców, którym kierował Edward Ashton, będący aktualnie na stażu podoktoranckim w Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics na Tajwanie, doprowadziły do odkrycia 62 następnych naturalnych satelitów Saturna. Tym samym planeta ma ich 145. Saturn nie tylko prześcignął Jowisza, ale jest też pierwszą planetą, dla której znamy więcej niż 100 księżyców.

W jaki sposób odnaleziono aż tak dużo nieznanych księżyców? Dzięki metodzie stosowanej wcześniej do poszukiwania księżyców Urana i Neptuna, ale nie używanej do tej pory w przypadku Saturna. Poszczególne zdjęcia przesuwano w sekwencji w takim tempie, w jakim dany księżyc przemieszcza się po niebie. Zbierając dane razem w ten sposób, zwiększa się sygnał od księżyca i można dostrzec słabsze obiekty niż na pojedynczych zdjęciach.

Opisaną metodę stosowano do serii zdjęć wykonywanych w trzygodzinnych przedzialach czasu. Do analizy wykorzystano obserwacje wykonane od 2019 do 2021 roku przy pomocy Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT), pracującego na Mauna Kea na Hawajach. Najmniejsze księżyce, jakie udało się wykryć, mają około 2,5 metra średnicy.

Przy czym trzeba zaznaczyć, że samo wykrycie obiektu blisko Saturna nie oznacza automatycznie, że to jego księżyc. Może to być jakiś inny obiekt, na przykład planetoida. Aby upewnić się, trzeba przez kolejne lata śledzić obiekt i wyznaczyć jego orbitę. W opisywanym przypadku robiono to przez dwa lata.

Odkrycie księżyca oznaczonego jako S/2019 S1 ogłoszono w 2021 roku, a kolejne były ogłaszane w ostatnich kilku tygodniach. Przy czym odkrywcy wskazują, że niektóre z orbit pasują do obiektów sfotografowanych dawno temu, ale nie śledzono ich wtedy wystarczająco długo, aby stwierdzić, że to księżyce.

Księżyce planety można podzielić na tzw. regularne i nieregularne. Chodzi tutaj o ich cechy orbitalne. Te pierwsze mają względnie bliskie orbity o niewielkim nachyleniu i niewielkiej ekscentryczności. Z kolei nieregularne satelity mają orbity odległe, mocno nachylone, często wydłużone lub wsteczne (o ruchu przeciwnym w stosunku do obrotu planety). Saturn ma 24 regularne księżyce, a pozostałe są nieregularne. Wszystkie nowo odkryte 62 satelity należą do nieregularnych.

Przy czym nieregularne księżyce mają tendencję do skupiania się w grupy orbitalne (w oparciu o nachylenie ich orbit). Obok Saturna są trzy takie grupy, które nazwano od trzech różnych mitologii. Są to grupa eskimoska, grupa galijska i grupa nordycka. Najliczniejsza z nich jest nordycka.

Naukowcy przypuszczają, że grupy to pozostałości pod dawniejszych zderzeniach - resztki z jednej lub większej liczby kolizji obiektó oryginalnie przechwyconych przez Saturna. Badacze z zespołu Edwarda Ashtona uważają, że duża liczba księżyców na orbitach wstecznych to skutek stosunkowo niedawnego (w ciągu ostatnich 100 milionów lat) rozpadu księżyca o średniej wielkości, z którego powstało wiele drobnych fragmentów w grupie nordyckiej.

https://science.ubc.ca/news/saturn-now-leads-moon-race-62-newly-discovered-satellites

https://scitechdaily.com/62-new-moons-discovered-orbiting-saturn-using-innovative-astronomy/

https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/UvfY4ybPWVXxKdeSXNJn4g-970-80.jpg

https://www.universetoday.com/161347/62-new-moons-found-for-saturn/

https://phas.ubc.ca/saturn-re-takes-moon-crown

[Slavin]

Teleskop Webba zarejestrował ekstremalnie duży pióropusz wodny wyrzucony z Enceladusa.

Na dwuczęściowej ilustracji widać obłok/pióropusz (ang. plume) pary wodnej tryskający z okolic południowego bieguna Enceladusa (księżyc Saturna) aż na ponad ~20-krotność jego średnicy (~10 tys. km). Jest to zdjęcie wykonane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. W dodatkowym okienku „Enceladus (Cassini)” zaprezentowano zdjęcie tarczy ~505-km Enceladusa uzyskane przez satelitę Cassini, aby pokazać jak mały jest ten księżyc względem pióropusza wodnego sfotografowanego przez Teleskop Webba.
Jest to pierwsza, bezpośrednia obserwacja ilustrująca w jaki sposób ten pióropusz zasila w wodę cały układ księżyców Saturna i jego pierścienie. Astronomowie oszacowali, że około 30% wody pozostaje w rozmytym torusie zwanym też „pierścieniem E” (ang. E-ring), wewnątrz którego krąży Enceladus, a 70% wody ucieka z niego – zasilając w wodę całe otoczenie Saturna.
Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI, i G. Villanueva (NASA’s Goddard Space Flight Center); opracowanie zdjęcia - A. Pagan (STScI



Teleskop Webba zarejestrował pióropusz z pary wodnej wyrzucony z okolic południowego bieguna Enceladusa (księżyc Saturna), który rozciąga się na ponad ~20 jego średnic. Jest to pierwsza w historii obserwacja wyrzutu pary wodnej z Enceladusa na tak ekstremalną odległość ponad 10 tysięcy km (mniej więcej odległość Irlandia-Japonii na kontynencie euroazjatyckim), która również ujawniła mechanizm zasilania w wodę całego układu księżyców Saturna i jego pierścieni.

Enceladus jest oceanicznym światem o średnicy zaledwie 505 kilometrów i zarazem jednym z najbardziej fascynujących obiektów do poszukiwania życia w naszym Układzie Słonecznym poza Ziemią. Jest ogromnym rezerwuarem słonej wody ściśniętej pomiędzy zewnętrzną skorupą lodową i skalistym jądrem. Wulkany podobne do gejzerów wyrzucają przez szczeliny zwane potocznie „tygrysimi pasami” dżety składające się z cząstek lodu, pary wodnej i substancji organicznych.



Grafika ilustrująca wewnętrzną strukturę Enceladusa (księżyc Saturna) oraz teorię oddziaływania wody ze skałami na dnie oceanu, który znajduje się pod jego powierzchnią. Źródło: NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute


Do tej pory astronomom udało się zaobserwować dżety rozciągające się na setki kilometrów od powierzchni Enceladusa. Dopiero Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba otworzył nowy rozdział tych badań, o których można poczytać w materiale autorstwa G.L.Villanueva ze współpracownikami zaakceptowanym w dniu 17 maja 2023r. do publikacji w „Nature Astronomy”.

Rozmiar tych pióropuszy wodnych nie jest jedyną cechą charakterystyczną, która interesowała badaczy. Szczególne wrażenie robi również tempo utraty pary wodnej około 300 litrów na sekundę z powierzchni tego księżyca. Takie tempo pozwoliłoby na przykład napełnić wodą w kilka godzin basen o wielkości w standardzie olimpijskim. Dla porównania, gdyby taki basen olimpijski napełniać wodą za pomocą węża ogrodowego, to trwałoby to ponad 2 tygodnie.

Bardzo wiele dowiedzieliśmy się o Enceladusie na podstawie obserwacji sondy Cassini, która w latach 2005-2017 badała okolice Saturna. Sonda nie tylko sfotografowała pióropusze wodne wokół Enceladusa, ale również przeleciała przez te struktury – co pozwoliło określić ich skład chemiczny. Natomiast niezwykła czułość Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba współpracującego ze spektrografem NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) w trybie IFU (Integral Field Unit) gwarantuje nową jakość.

Bezpośrednie obserwacje za pomocą Teleskopu Webba demonstrują w jaki sposób wodne pióropusze Enceladusa zaopatrują w wodę torus, czyli taki rozmyty obwarzanek pełen wody, który dzieli tę sama lokalizację z zewnętrznym i najszerszym pierścieniem Saturna zwanym „pierścieniem E” (ang. E-ring). Astronomowie oszacowali, że około 30% wody pozostaje w tym rozmytym torusie wewnątrz którego krąży Enceladus, a 70% wody ucieka z niego – zasilając w wodę całe otoczenie Saturna.

W najbliższych latach Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba będzie głównym instrumentem do badania oceanów na Enceladusie i odkrycia tego teleskopu mogą pomóc w przygotowaniu przyszłych misji satelitarnych w Układzie Słonecznym, które będą badać głębokość podpowierzchniowych oceanów, grubość pokrywy lodowej, itp.



Ilustracja wyjaśnia w jaki sposób jeden z księżyców Saturna (Enceladus) dostarcza wodę do całego systemu księżyców otaczających tą planetę z pierścieniami. Na zdjęciu ze spektrografu NIRSpec współpracującego z Teleskopem Webba zarejestrowano wyrzut obłoku/pióropusza składający się z pary wodnej (ang. plume - „pióropusz”) z okolic południowego bieguna Enceladusa aż na odległość ponad ~20 jego średnic (~10 tys. km). Natomiast moduł IFU w spektrografie NIRSpec pozwolił również uzyskać wgląd w to, jak woda z Enceladusa rozprzestrzenia się w otoczeniu Saturna.
Enceladus krąży wokół Saturna z okresem 33 godzin i za sobą rozpyla wodę w kształt torusa, czyli takiego obwarzanka w kolorze niebieskim na rysunku.
Moduł IFU (Integral Field Unit) w spektrografie NIRSpec jest połączeniem kamery fotograficznej i spektrografu. Podczas sesji obserwacyjnej IFU informacja z każdego piksela w polu widzenia jest zapisywana zarówno jako zdjęcie jak i widmo. Pozwala to na badanie, jak zmieniają się różne właściwości (np. skład chemiczny, pola prędkości, itp.) w danym obszarze przestrzeni.
Dzięki niezwykłej czułości modułu IFU zarejestrowano wiele linii widmowych wody pochodzących z torusa otaczającego Enceladusa oraz samego pióropusza wodnego. Ta niezwykła kolekcja widm uzyskanych jednocześnie z tego pióropusza jak i z torusa pozwoliła zrozumieć wzajemne ich powiązania. Na omawianej ilustracji w panelu z widmami w podczerwieni (zakres: 2,62-2,72μm) białe linie reprezentują dane obserwacyjne z Teleskopu Webba, zaś najlepsze dopasowania do modeli teoretycznych reprezentują linie w następujących kolorach: fioletowa linia – pióropusz wodny (ang. plume) wyrzucony z okolic południowego bieguna Enceladusa, zielona linia – obszar centralny wokół Enceladusa, czerwona linia – otaczający torus.
Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI, Leah Hustak (STScI)

https://www.jameswebbdiscovery.com/discoveries/webb-maps-surprisingly-large-plume-jetting-from-saturns-moon-enceladus

https://webbtelescope.org/contents/media/videos/2023/112/01H0R7XEDW60GEDT0RYXR6XC1C

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Webb/Webb_maps_surprisingly_large_plume_jetting_from_Saturn_s_moon_Enceladus

https://psg.gsfc.nasa.gov/apps/Enceladus_JWST.pdf

[Slavin]

Enceladus intryguje coraz bardziej. To najlepsze miejsce dla życia w Układzie Słonecznym poza Ziemią.



Pytanie o istnienie życia we wszechświecie intuicyjnie kieruje nasz wzrok w stronę odległych gwiazd, wokół których mogą krążyć planety, na których mogłoby istnieć życie zarówno podobne do naszego, jak i zupełnie inne. Takich gwiazd jest we wszechświecie pod dostatkiem. W samej Drodze Mlecznej jest od 200 do 400 miliardów gwiazd, przy czym takich galaktyk jak Droga Mleczna też jest kilkaset miliardów. Być może jednak w poszukiwaniu życia nie powinniśmy sięgać aż tak daleko. Wszystko wskazuje, że tuż pod naszym nosem, w otoczeniu Saturna znajduje się glob, w którym naprawdę może istnieć życie, choć zapewne byłoby one zupełnie inne niż na Ziemi. Mowa oczywiście o Enceladusie, w którego wnętrzu znajduje się ocean ciekłej wody. Najnowsze dane wskazują na to, że zawiera on zarówno źródło wody, energii, jak i materii organicznej — najważniejszych trzech komponentów do powstania życia.

W trakcie swojej wieloletniej misji w otoczeniu Saturna legendarna już sonda Cassini wielokrotnie obserwowała pióropusze lodu wyrzucane z powierzchni Enceladusa z prędkością 400 m/s. Owe pióropusze stanowią doskonałą okazję do pobrania próbek i zbadania składu fizykochemicznego wody wypełniającej podpowierzchniowy ocean Enceladusa, a tym samym oszacowania, czy w tymże oceanie istnieją warunki sprzyjające powstaniu życia. Z drugiej strony naukowcy zastanawiają się od dłuższego czasu, czy prędkość drobin lodu w tych pióropuszach nie sprzyja fragmentacji związków organicznych, a tym samym istotnej degradacji próbek.

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego przedstawili właśnie jednoznaczne dowody laboratoryjne, że aminokwasy transportowane w tych obłokach lodu mogą przetrwać uderzenia z prędkością do 4,2 km/s, co potwierdza ich wykrycie podczas pobierania próbek przez sondę Cassini. Wyniki badań zostały właśnie opublikowane w periodyku naukowym The Proceedings of the National Academy of Sciences.



Począwszy od 2012 roku Robert Continetti, profesor chemii i biochemii na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego i jego współpracownicy budują unikalny spektrometr uderzeniowy dla aerozoli przeznaczony do badania dynamiki zderzeń pojedynczych aerozoli i cząstek przy dużych prędkościach. Choć pierwotnie instrument ten nie był budowany z myślą o uderzeniach ziaren lodu, okazało się, że nadaje się do tego idealnie. Według twórców urządzenie to może wybierać pojedyncze cząstki i przyspieszać lub spowalniać je do wybranych prędkości końcowych. Naukowcy są w stanie zbadać zachowanie cząstek o rozmiarach od kilku mikronów do kilkuset nanometrów oraz ustalić ewentualną zmianę ich struktury pod wpływem uderzenia.

Już w przyszłym roku NASA wystrzeli sondę Europa Clipper, która poleci do Jowisza. Europa, jeden z największych księżyców Jowisza, to kolejny glob z podpowierzchniowym oceanem i podobnym składem lodu jak na Enceladusie. Istnieje nadzieja, że Clipper oraz przyszłe sondy do Saturna będą w stanie zidentyfikować określoną serię cząsteczek w ziarnach lodu, które mogą wskazać, czy w podpowierzchniowych oceanach tych księżyców istnieje życie, ale cząsteczki będą musiały przetrwać ich szybkie wyrzucenie z Księżyca i pobranie przez sondę.



Zespół Continettiego jako pierwszy zmierzył, co się dzieje, gdy pojedyncze ziarno lodu uderza w powierzchnię. Aby przeprowadzić eksperyment, utworzono ziarna lodu za pomocą jonizacji przez elektrorozpylanie, podczas której woda jest przepychana przez igłę utrzymywaną pod wysokim napięciem, indukując ładunek, który rozbija wodę na coraz mniejsze kropelki. Kropelki te następnie wprowadzono w próżnię, gdzie uległy zamrożeniu.

Badacze zmierzyli ich masę i ładunek, a następnie wykorzystał detektory ładunku do obserwacji ziaren przelatujących przez spektrometr. Kluczowym elementem eksperymentu było zainstalowanie mikrokanałowego detektora jonów, który umożliwiał dokładne odmierzenie momentu uderzenia z dokładnością do nanosekundy.

Wyniki badań pokazały, że aminokwasy można wykryć przy częściowej fragmentacji do prędkości uderzenia wynoszącej 4,2 km/s.

„Aby zorientować się, jakie życie może istnieć w Układzie Słonecznym, należy wiedzieć, czy w ziarnach lodu nie doszło do dużej fragmentacji związków chemicznych, aby móc uzyskać odcisk palca tego, co może żyć wewnątrz księżyca” – powiedział Continetti. „Nasza praca pokazuje, że jest to możliwe w przypadku pióropuszy lodowych Enceladusa”.

Badania Continettiego rodzą również interesujące pytania z zakresu samej chemii, w tym wpływ soli na wykrywalność niektórych aminokwasów. Uważa się, że Enceladus zawiera rozległe, słone oceany zawierające więcej wody niż oceany na powierzchni Ziemi. Ponieważ sól zmienia właściwości wody jako rozpuszczalnika, a także rozpuszczalność różnych cząsteczek, może to oznaczać, że niektóre cząsteczki skupiają się na powierzchni ziaren lodu, zwiększając prawdopodobieństwo ich wykrycia.

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2313447120

[Slavin]

Pod powierzchnią Mimasa też jest ocean ciekłej wody?



Gdyby nie charakterystyczny wygląd, to nikt nie pamiętałby o niepozoronym małym księżycu Saturna. Mimas cały pokryty jest nachodzącymi na siebie kraterami. Teraz jednak naukowcy z Obserwatorium w Paryżu poinformowali, że glob ten jest znacznie ciekawszy, niż się dotychczas wydawało. Jak zresztą widać w tytule, naukowcy twierdzą, że pod lodową skorupą księżyca znajduje się globalny ocean ciekłej wody. Wyniki badań tego dowodzących opublikowano właśnie w periodyku Nature. . Mało tego, jak przekonują autorzy opracowania, młody ocean powstał we wnętrzu tego księżyca zaledwie 5-15 milionów lat temu. Może się zatem okazać, że jest to idealne miejsce do badania początków życia w Układzie Słonecznym.

Wychodzi zatem na to, że niewielki Mimas, którego średnica to zaledwie 400 kilometrów, dołącza właśnie do niezwykle ekskluzywnego, choć wciąż rosnącego klubu księżyców z oceanami wewnętrznymi. Jak na razie głównymi gwiazdami tego klubu są bezsprzecznie Europa krążąca wokół Jowisza, oraz Enceladus krążący wokół Saturna. Mimas na ich tle wyróżnia się natomiast młodzieńczym wiekiem oceanu.

Skąd jednak wiadomo, ile lat może mieć ocean, o którego istnieniu jeszcze chwilę temu nie wiedzieliśmy? Naukowcy wskazują na szczegółową analizę oddziaływań pływowych Mimasa z Saturnem, które wynikają z niespodziewanej nieregularności ruchu po orbicie. Naukowcy zwracają uwagę na to, że tak młody ocean może nam zaoferować prawdziwy wgląd w to, jak wyglądały warunki we wczesnym Układzie Słonecznym, gdy po raz pierwszy formowało się życie.

„Istnienie niedawno utworzonego oceanu ciekłej wody sprawia, że Mimas jest głównym kandydatem do badań dla badaczy pochodzenia życia” – wyjaśniają autorzy opracowania. Warto tutaj zwrócić uwagę także na fakt, że do odkrycia posłużyły naukowcom dane zebrane przez legendarną już sondę Cassini, która przez ponad dekadę uważnie badała Saturna, jego pierścienie oraz jego księżyce. To właśnie precyzyjne dane zebrane podczas kolejnych przelotów sondy w pobliżu Mimasa pozwoliły naukowcom dostrzec subtelne zmiany orbity tego globu i na ich podstawie wywnioskować obecność oceanu w jego wnętrzu.

Odkrycie młodego oceanu Mimasa ma znaczące implikacje dla zrozumienia potencjału życia poza Ziemią. Sugeruje, że nawet małe, pozornie nieaktywne księżyce mogą kryć ukryte oceany zdolne do utrzymania warunków niezbędnych do życia. Otwiera to nowe, ekscytujące możliwości przyszłych eksploracji, potencjalnie przybliżając nas do odpowiedzi na odwieczne pytanie: czy jesteśmy sami we wszechświecie?





https://www.pulskosmosu.pl/2024/02/mimas-ocean-cieklej-wody/