Τα περίεργα παγωμένα φεγγάρια του Κρόνου:Μετά το Cassini, ακόμα δεν ξέρουμε τα πάντα
Κασίνι Οι επιστήμονες της αποστολής ενθουσιάστηκαν όταν πήραν την άδεια για μια «κλεφτή ματιά» στο μυστηριώδες φεγγάρι του Κρόνου Ιαπετούς την Πρωτοχρονιά του 2005. Λίγο αφότου το ανακάλυψε το 1671, ο Giovanni Cassini (ο συνονόματος της αποστολής) συνειδητοποίησε ότι ο Ιαπετός ήταν πραγματικά ασυνήθιστος:, αλλά σκοτεινό από την άλλη. Το 1981, το Voyager 2 διαστημόπλοια έδειξαν ότι η μία πλευρά ήταν παρόμοια με ελαφρώς βρώμικο χιόνι, ενώ η άλλη ήταν μαύρη σαν κάρβουνο.
Οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να συμφωνήσουν για το πώς σχηματίστηκε αυτή η εμφάνιση γιν-γιανγκ. Κάποιοι νόμιζαν ότι η σκοτεινή πλευρά ήταν μια γιγάντια ηφαιστειακή έκρηξη, ενώ άλλοι νόμιζαν ότι ήταν μια συσσώρευση σκόνης από το εξωτερικό φεγγάρι του Κρόνου Φοίβη.
Το Κασίνι Το διαστημόπλοιο έκανε τελικά 286 τροχιές γύρω από τον Κρόνο, μελετώντας τους δακτυλίους, τα φεγγάρια και το περιβάλλον του. Αυτό το διαστημικό σκάφος Cadillac - κρατούσε 12 όργανα στο ωφέλιμο φορτίο του - έκανε πάνω από 100 κοντινά περάσματα στο γιγάντιο καλυμμένο φεγγάρι του Κρόνου, τον Τιτάνα και 22 πτήσεις του ενεργού φεγγαριού του Εγκέλαδου, μερικά ακριβώς μέσα στο ηφαιστειακό του λοφίο. Δεν έπρεπε να κοιτάμε τον Ιαπετό την Πρωτοχρονιά. Το διαστημόπλοιο εκτόξευσε το Huygens , το ανιχνευτή Titan, την ημέρα των Χριστουγέννων του 2004 για μια προσγείωση στα μέσα Ιανουαρίου, και οι μηχανικοί της JPL είπαν ότι οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να κάνουν τίποτα για να θέσουν σε κίνδυνο αυτό το σημαντικό γεγονός. Αλλά παρατηρήσαμε ότι το Cassini θα πραγματοποιούσαμε μια κοντινή, τρελή πτήση δίπλα στον Ιαπετό και πήραμε την άδεια να παρατηρήσουμε.
Αυτή η ματιά αποκάλυψε το πρώτο μεγάλο άλυτο μυστήριο του Cassini :η «καρυδιά» κορυφογραμμή του Ιαπετού. Με ύψος πάνω από 8 μίλια, αυτή η δομή εκτείνεται σχεδόν σε ολόκληρο τον ισημερινό και σχηματίστηκε νωρίς στην ιστορία της Σελήνης. Ήταν μια διόγκωση από ένα πρώιμο spin-up; Τα μαθηματικά δεν φάνηκαν να λειτουργούν σε αυτήν την ιδέα. Η πιο πιθανή εξήγηση είναι η πτώση ενός πρώιμου δακτυλίου που περιβάλλει το φεγγάρι, που ίσως αποτελείται από συντρίμμια που έχουν απομείνει από το σχηματισμό του ή από μια πρόσκρουση.
Ένα άλλο διαστημόπλοιο, ο Υπέρυθρος Αστρονομικός Δορυφόρος , ανακάλυψε ένα δαχτυλίδι σκόνης στην τροχιά της Φοίβης, οπότε τώρα είμαστε πολύ σίγουροι ότι η σκόνη μπαίνει σπειροειδώς και καλύπτει τη μία πλευρά του Ιαπετού.
Ο Υπερίων ήταν μια άλλη περίεργη μπάλα από το Voyager 2 διαστημόπλοιο που απεικονίστηκε το 1981. Cassini's πτήση 300 μιλίων – 1000 φορές πιο κοντά από το Voyager — αποκάλυψε ένα χτυπημένο αντικείμενο. Περιστρεφόταν χαοτικά, χωρίς κανονική περίοδο περιστροφής. Η εμφάνισή του μίλησε για ένα ταραχώδες παρελθόν:ένα ακανόνιστο σχήμα, ένας τεράστιος κρατήρας και πολλοί μικροί κρατήρες που έδιναν στο φεγγάρι μια σπογγώδη εμφάνιση. Πολλοί από αυτούς τους κρατήρες έχουν σκοτεινές κηλίδες που φαίνεται να έχουν «τρυπήσει» στο κέντρο τους, πιθανώς επειδή είναι θερμότεροι από τον περιβάλλοντα πάγο. Δεν είμαστε ακόμη σαφείς σχετικά με το βίαιο παρελθόν του Hyperion και εάν η σκόνη της Phoebe το καλύπτει επίσης.
Ίσως η μεγαλύτερη ανακάλυψη του Cassini ήταν η δραστηριότητα στον Εγκέλαδο. Ο νότιος πόλος αυτού του φεγγαριού πλάτους 300 μιλίων στέλνει πίδακες πάγου νερού, που οδηγούνται από έναν παγκόσμιο ωκεανό από κάτω. Χαρτογραφήσαμε τις ρωγμές - που ονομάζονται «ρίγες τίγρης» - που είναι η προέλευση των ηφαιστείων πάγου και έχουμε κάποια ιδέα ότι οι παλιρροϊκές δυνάμεις από τον Κρόνο και τη γειτονική Διόνη τραβούν το φεγγάρι και τελικά απελευθερώνονται ως θερμότητα. Το 2015, Cassini έκανε μια τολμηρή σάρωση στο γιγάντιο λοφίο του Εγκέλαδου και έφτασε σε απόσταση 30 μιλίων από την επιφάνειά του. Αυτό και άλλα κοντινά περάσματα καθόρισαν ότι το υλικό που αποβάλλεται από τον εσωτερικό ωκεανό είναι πλούσιο σε οργανικά μόρια - τα δομικά στοιχεία της ζωής. Με παλιρροιακή θερμότητα, οργανικά μόρια και υγρό νερό, το εσωτερικό του Εγκέλαδου είναι μια «κατοικήσιμη ζώνη», μια περιοχή ικανή να διατηρήσει τη ζωή. Η αναζήτηση της ζωής είναι ίσως η μεγαλύτερη αναζήτηση της εποχής μας και ο Εγκέλαδος είναι ένα μέρος που θα αναζητήσει η NASA.
Γιατί ο Εγκέλαδος είναι το μόνο ενεργό φεγγάρι του Κρόνου επί του παρόντος; Γιατί όχι ο Μίμας, η Τηθύς και η Διόνη; Η Dione είναι ιδιαίτερα αινιγματική, καθώς έχει ανενεργά χαρακτηριστικά λωρίδας τίγρης στην επιφάνειά της, ένα σβησμένο ηφαίστειο πάγου και κάτι που φαίνεται να είναι μια παροδική ατμόσφαιρα. Κασίνι οι επιστήμονες της αποστολής έψαξαν πολύ σκληρά τη Dione για να βρουν «ένα όπλο που καπνίζει», αλλά ήρθαν στεγνά. Ίσως είναι μόνο περιστασιακά ενεργό και δεν ψάχναμε την κατάλληλη στιγμή.
Η Tethys είναι επίσης αινιγματική, καθώς διαθέτει ένα μοναδικό χαρακτηριστικό στο Ηλιακό Σύστημα:κόκκινες ραβδώσεις που φαίνονται να είναι ζωγραφισμένες στην επιφάνεια. Είναι αυτές οι σειρές αποδείξεις χαμηλού επιπέδου εκτόξευσης αερίων, απλώς όχι τόσο έντονες όσο αυτή στον Εγκέλαδο; Υπάρχουν ενδείξεις ότι οι λωρίδες είναι πλούσιες σε οργανικά, παρέχοντας τη βάση για έναν κατοικήσιμο «ωκεάνιο κόσμο» και στο εσωτερικό της Τηθύος. Ωστόσο, δεν γνωρίζουμε πώς σχηματίζονται οι μυστηριώδεις ραβδώσεις.
Ο Κρόνος έχει την πιο περίεργη ποικιλία από μικρά φεγγάρια που δεν έχουν δει πουθενά αλλού. Υπάρχουν φεγγάρια ενσωματωμένα στους δακτυλίους του. φεγγάρια που ξεπερνούν την άκρη του συστήματος του κύριου δακτυλίου και βοηθούν στον περιορισμό του. και δύο φεγγάρια που ανταλλάσσουν τροχιές κάθε λίγα χρόνια. Όπως και άλλοι γιγάντιοι πλανήτες αερίων, ο Κρόνος διαθέτει ένα φωτοστέφανο από μικρά ακανόνιστα εξωτερικά φεγγάρια που μπορεί να συλληφθούν από τη Ζώνη Κάιπερ, τη συλλογή παγωμένων αντικειμένων που κατοικούν πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα. Αυτά τα αντικείμενα μπορεί να είναι τα εναπομείναντα δομικά στοιχεία των πλανητών, που αντιπροσωπεύουν μια άποψη του παρελθόντος μας.
Κατά τη διάρκεια των τελικών σταδίων της αποστολής, Cassini εκτέλεσε μια σειρά από τολμηρές τροχιές που βοσκούσαν και πήγαιναν μεταξύ του Κρόνου και των κύριων δακτυλίων του. Τελικά τελείωσε την αποστολή του στις 17 Σεπτεμβρίου 2017, πετώντας στον πλανήτη. Κατά τη διάρκεια των τελικών του σταδίων, το διαστημόπλοιο έκανε «πέντε υπέροχες πτήσεις» (όπως τις ονόμασαν οι επιστήμονες) των μικρών φεγγαριών. Εξακολουθούμε να μην καταλαβαίνουμε πώς σχηματίζονται αυτά τα φεγγάρια και ποια είναι η σχέση τους με τους δακτυλίους, αλλά είναι σίγουρα παράξενα στην όψη, με φούστες που μοιάζουν με tutu από συντρίμμια γύρω από τη μέση τους.
Κασίνι έφερε τον Κρόνο στα σαλόνια μας. Όμως, όπως τόσες άλλες επιστημονικές αποστολές που έχουν σκοπό να απαντήσουν στα μεγάλα ερωτήματα, τίθενται ακόμη περισσότερα ερωτήματα. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να επιστρέψετε και να εξερευνήσετε περισσότερα.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Cold case:What we don't know about Saturn’s Moons, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Planetary and Space Science. Αυτή η εργασία διεξήχθη από τον B.J. Buratti από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, R.N. Clark, C.J. Hansen και A.R. Ο Χέντριξ από το Ινστιτούτο Πλανητικής Επιστήμης, ο Φ. Κρέι από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, C.J.A. Howett από το Southwest Research Institute, J. Lunine από το Τμήμα Αστρονομίας του Πανεπιστημίου Cornell και ο C. Paranicas από το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins.
Σχετικά με τον συγγραφέα:
Η Bonnie J. Buratti, κάτοχος του μεταλλίου Carl Sagan 2018, είναι Ερευνήτρια στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA, όπου διαχειρίζεται το Τμήμα Πλανητικών Επιστημών. Το δημοφιλές βιβλίο της "Worlds Fantastic Worlds Familiar" κυκλοφόρησε πέρυσι.
