Cassini je najsofisticiranija svemirska sonda ikad izgrađena. Pokrenuta 1997. godine kao zajednička misija NASA / Europske svemirske agencije, trebalo je sedam godina putovanja do Saturna. Otada je na orbiti oko šestog planeta, vrativši podatke ogromne znanstvene vrijednosti i slike veličanstvene ljepote.
Povezani sadržaj
- Kako i kada je Saturn dobio te veličanstvene prstenove?
Cassini sada započinje posljednju kampanju. Pod nazivom Grand Finale, završit će 15. rujna 2017. sondom koja će se udubiti u atmosferu Saturna, gdje će izgorjeti. Iako su Saturn posjetile tri svemirske letjelice u 1970-im i 1980-ima, moji kolege znanstvenici i ja nismo mogli zamisliti što će svemirska sonda Cassini otkriti tijekom svog boravka na zakrčenom planetu kada je lansirana prije 20 godina.
Ogromna oluja koja je prelazila preko Saturna. U vrijeme snimanja ove slike, 12 tjedana nakon što je započela oluja, ona se potpuno omotala oko planete. (NASA / JPL-Caltech / SSI, CC BY) Planeta dinamičnih promjena
Masivne oluje povremeno se pojavljuju u Saturnovim oblacima vrha, poznatim kao Velike bijele mrlje, koje mogu opažati zemaljski teleskopi. Cassini ima sjedište u prvom redu za ove događaje. Otkrili smo da poput oluje sa grmljavinom Zemlje i ove oluje sadrže munje i tuču.
Cassini je bio u orbiti oko Saturna dovoljno dugo da bi promatrao sezonske promjene koje uzrokuju promjene u njegovom vremenskom obrascu, za razliku od godišnjih doba na Zemlji. Periodične oluje često se pojavljuju u kasno ljeto na Saturnovoj sjevernoj hemisferi.
Godine 2010. tijekom sjevernog proljeća pojavila se neobično rana i intenzivna oluja na vrhovima Saturnovih oblaka. Bila je to oluja takve ogromnosti da je opkolila čitav planet i trajala gotovo godinu dana. Tek što je oluja pojela vlastiti rep, na kraju se rasprsnula i izblijedjela. Proučavanje oluja poput ove i uspoređivanje s sličnim događajima na drugim planetima (mislim da je Jupiterova velika crvena mrlja) pomažu znanstvenicima da bolje razumiju vremenske obrasce širom Sunčevog sustava, čak i ovdje na Zemlji.
Nakon što je napravio stotine orbita oko Saturna, Cassini je također mogao duboko istražiti druge značajke koje su samo viđene sa Zemlje ili starijih sondi. Bliski susreti s najvećim mjesecom Saturna, Titanom, omogućili su navigatorima da upotrebe Mjesečevu gravitaciju kako bi se preorijentisali u orbitu sonde kako bi se mogao prebaciti preko Saturnovih stupova. Zbog Saturnovog jakog magnetskog polja, stubovi su dom prekrasnim Aurorama, baš poput onih Zemlje i Jupitera.
Saturnov šesterostrani vrtlog na Saturnovom sjevernom polu poznat kao "šesterokut". Ovo je superpozicija slika snimljenih različitim filterima, s različitim valnim duljinama svjetla koje su dodijeljene u bojama. (NASA / JPL-Caltech / SSI / Hampton University, CC BY) Cassini je također potvrdio postojanje bizarnog polarnog vrtloga u obliku šesterokuta kojeg je prvobitno ugledala misija Voyager 1981. Vorteks, masa vrtlog plina slična uraganu, veća je od Zemlje i ima najveću brzinu vjetra od 220 mph.
Dom desetaka različitih svjetova
Cassini je otkrio da Saturn ima 45 luna više od dosad poznatih 17, što ukupno iznosi 62 godine.
Najveći, Titan, veći je od planeta Merkura. Ima gustu atmosferu bogatu dušikom s površinskim tlakom većim i više od Zemljine. Cassini se mogao sondirati ispod oblaka ovog mjeseca, otkrivši rijeke koje se ulivaju u jezera i mora i pune ih kiša. Ali u ovom slučaju, tekućina nije voda, već tekući metan i etan.
Lažna slika Ligeia Mare, drugog najvećeg tijela s tekućinom na Saturnovom mjesecu Titanu. Puni se tekućim ugljikovodicima. (NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell, CC BY) To ne znači da vode nema u izobilju - ali na Titanu je toliko hladno (s površinskom temperaturom od -180 ℃) da se voda ponaša poput stijena i pijeska. Iako sadrži sve sastojke za život, Titan je u osnovi "smrznuta Zemlja", zarobljena u tom trenutku prije nego što se život mogao formirati.
Šesti po veličini mjesec Saturna, Enceladus, ledeni je svijet promjera oko 300 milja. A za mene je to mjesto najspektakularnijeg nalaza Misije.
Otkriće je počelo ponizno, znatiželjnim zaokretom u očitavanjima magnetskog polja tijekom prvog leta Enceladusa 2004. godine. Dok je Cassini prolazio nad Mjesečevom južnom polutkom, uočio je neobične fluktuacije Saturnovog magnetskog polja. Iz toga je tim Cassinijevog magnetometra zaključio da Enceladus mora biti izvor ioniziranog plina.
Zaintrigirani, uputili su Cassinijeve navigatore da još brže odlete u 2005. Na naše iznenađenje, dva instrumenta dizajnirana za određivanje sastava plina kroz koji leti svemirska letjelica, Cassini plazma spektrometar (CAPS) i jonska i neutralna masa Spektrometar (INMS) utvrdio je da Cassini neočekivano prolazi kroz oblak ionizirane vode. Izbijeni pukotinama leda na Enceladusovom južnom polu, ti vodeni plugovi bacaju se u svemir brzinom do 800 mph.
Ja sam u timu koji je pozitivno identificirao vodu i moram reći da je to bio najuzbudljiviji trenutak u mojoj profesionalnoj karijeri. Što se tiče Saturnovih mjeseca, svi su mislili da će sve akcije biti na Titanu. Nitko nije očekivao da će mali Enceladus održati iznenađenja malenog, nepojmljivog.
Geološke aktivnosti koje se događaju u stvarnom vremenu prilično su rijetke u Sunčevom sustavu. Prije Enceladusa, jedini poznati aktivni svijet izvan Zemlje bio je Jupiterov mjesec Io, koji posjeduje erupciju vulkana. Pronaći nešto nalik Starom vjerniku na mjesecu Saturnu bilo je praktično nezamislivo. Činjenica da je sve počelo tako što je netko primijetio neobično čitanje podataka magnetskog polja prekrasan je primjer neobične prirode otkrića.
Bazen gejzira na južnom polu Enceladusa, s vodenim pločama osvijetljenim raspršenim sunčevim svjetlom. (NASA / JPL-Caltech / Sveučilišni institut, CC BY) Priča o Enceladusu postaje samo još neobičnija. 2009. godine pljuvačke su prvi put izravno slikane. Sada znamo da voda iz Enceladusa obuhvaća najveću komponentu Saturnove magnetosfere (područje prostora koje kontrolira Saturnovo magnetsko polje), a plugovi su odgovorni za samo postojanje Saturnovog ogromnog E-prstena, drugog najudaljenijeg prstena planete.
Još nevjerojatnije, sada znamo da se ispod kore Enceladusa nalazi globalni ocean tekuće slane vode i organskih molekula, a sve se zagrijavaju hidrotermalnim otvorima na morskom dnu. Detaljna analiza šljiva pokazuje da sadrže ugljikovodike. Sve to ukazuje na mogućnost da je Enceladus okeanski svijet koji živi u ovom našem sunčevom sustavu.
Kada Cassini uđe u oblačne vrhove Saturna kasnije ove godine, to će označiti kraj jedne od najuspješnijih misija otkrića ikad pokrenutih od strane čovječanstva.
Znanstvenici sada razmatraju ciljane misije na Titan, Enceladus ili možda oboje. Jedna od najvrjednijih lekcija koju Cassini može uzeti iz ruke je potreba da se nastavi istraživati. Koliko god smo saznali od prve svemirske letjelice koja je stigla do Saturna, ništa nas nije pripremilo za ono što bismo našli s Cassinijem. Tko zna što ćemo dalje naći?
Ovaj je članak prvotno objavljen u časopisu The Conversation.
Dan Reisenfeld, profesor fizike i astronomije na Sveučilištu u Montani
