Dzięki ostatnim odkryciom sondy Cassini na Enceladusie możemy domyślać się, w jaki sposób powstał pierścień E – najobszerniejszy z pierścieni Saturna. Lodowe gejzery na Enceladusie mają wiele wspólnego z powstaniem tego pylastego pierścienia. Rozciąga się on najdalej od macierzystej planety, od 120 732 km do 422 732 km.

Główne pierścienie tej hojnie obdarzonej przez naturę planety, czyli D, C, B, A oraz F, są dosyć jasne i bardzo cienkie (około 10-30 metrów grubości w porównaniu do 275 000 km szerokości). Są tak cienkie, że gdyby pierścień A przyrównać do rozmiaru boiska piłkarskiego, to byłby on tak wątły jak chusteczka do nosa.

Pierścienie główne składają się z “kosmicznego gruzu” – kawałków lodowo-skalnych, nie większych niż metr, często rozbijanych na mniejsze w częstych kolizjach.

Schemat Układu Saturna. W górnej części porównane są wielkości księżyców (Pan, Atlas, Telesto, Kalipso i Helene zostały powiększone pięciokrotnie). W dolnej części ilustracji przedstawiono wzajemne położenie księżyców oraz pierścieni Saturna.

Pierścień G jest podobnego koloru co pierścienie C i D – jest szary, ciemniejszy nieco od A, B i F, i grubszy (około 100 km) ale generalnie zbudowany z makrocząstek materiału podobnego do budulca komet.

Dla odmiany pierścień E, odkryty w 1967 roku, nie jest podobny do innych w żaden oczywisty sposób. Składa się z bardzo małych, mikroskopijnych cząstek, drobinek lodu i pyłu, które mają średnicę nie większą od mikrona (0,000 001 metra). Pomimo tego rozciąga się na aż 302 tysiące kilometrów i ma około 10 tysięcy kilometrów grubości. W dodatku jest niebieski, przez co na pewno nie ma tego samego składu co pozostałe pierścienie.

W miarę jak badamy Enceladusa, dowiadujemy się o nim coraz to nowych rzeczy. Sądzimy, że ta ilustracja przedstawia dość dobrze proces zachodzący w przypowierzchniowej warstwie tego księżyca, prowadzący do wyrzucania pióropusza cząstek w kosmos. W tym modelu przypowierzchniowe zbiorniki ciekłej wody pod dużym ciśnieniem i temperaturze powyżej 0 st. C zasilają gejzery, które wyrzucają ogromne ilości materiału wodno-lodowego ponad powierzchnię okolicy południowego bieguna księżyca. Parcie spod powierzchni przebija jeden z “tygrysich pasów” na powierzchni Enceladusa. Źródłem ciepła potrzebnego do tego procesu jest być może radioaktywność wnętrza księżyca, oraz “rozciąganie” księżyca przez siły pływowe. Nie wiemy jednakże jaka jest szczegółowa budowa wewnętrzna księżyca, np. czy ma budowę warstwową, z wyodrębnionym jądrem, czy też nie, ani jakie są wszystkie procesy zachodzące w jego wnętrzu. Grafikę wykonano w grupie naukowców zajmujących się opracowywaniem danych napływających z Cassini 10 marca.

Zdjęcie wykonane przez sondę Cassini przedstawia zbliżenie struktur powierzchniowych obecnych na Enceladusie.

Na tym zdjęciu widzimy wyraźną korelację pomiędzy widocznymi geologicznie młodymi podłużnymi strukturami, a nienormalnie wysokimi temperaturami na powierzchni. W pęknięciach powierzchni w pobliżu bieguna południowego jest wyraźnie cieplej niż w jego otoczeniu. Pasek uwidacznia zmiany temperatury podanej w skali bezwzględnej (w kelwinach), w zależności odległości od pęknięcia, od owego “tygrysiego pasa”. Skrajne zmierzone wtedy temperatury to 90 K (minus 183 stopnie Celsjusza) i 86 K (minus 187 stopni). Każdy “kwadracik” pomiarowy ma szerokość 6 km.

Według najnowszych informacji to właśnie Enceladus jest źródłem cząstek tworzących największy pierścień w Układzie Słonecznym, pierścień E Saturna. To pióropusze cząstek widziane na ostatnich zdjęciach Enceladusa zasilają pierścień E, a także tworzą dynamiczną, bazującą na tych samych składnikach atmosferę księżyca. Naukowcy z zespołu Cassini najpierw byli bardzo zdziwieni danymi z magnetometru z pierwszego przelotu sondy 1176 km od powierzchni, gdyż wskazywały one pośrednio na istnienie gazowej otoczki dookoła tego niewielkiego globu. Drugi przelot w odległości 500 km dał te same wyniki, i dlatego zaplanowano kolejne odwiedziny tego księżyca, tym razem tylko 175 km od powierzchni. Właśnie wtedy ostatecznie potwierdzono istnienie częściowej atmosfery wokół Enceladusa, i odkryto pióropusze cząstek w okolicach jego południowego bieguna. Okazuje się że nie tylko pióropusze zmieniały swoją intensywność, ale także sama atmosfera zmieniała swoja grubość pomiędzy kolejnymi przelotami. Dowodzi to związku między obydwoma procesami. Profesor Michele Dougherty z Imperial College London`s Department of Space and Atmospheric Physics powiedział, że “kiedy obserwowaliśmy znaki istnienia atmosfery podczas pierwszego, odległego przelotu byliśmy bardzo zaskoczeni, ponieważ nikt się nie spodziewał zaobserwować śladów atmosfery tak daleko od powierzchni księżyca“.

Artystyczna wizja pokazuje sposób odkrycia atmosfery na powierzchni lodowego księżyca Saturna – Enceladusa. Magnetometr na pokładzie sondy Cassini zaprojektowano do pomiaru wielkości i kierunku pola magnetycznego Saturna i jego księżyców. Podczas dwóch bliskich przelotów sondy, 17 lutego i 9 marca 2005 roku, instrument wykrył zakrzywione pole magnetyczne w okolicach Enceladusa.

Potwierdzenie naszego odkrycia przez wszystkie pozostałe instrumenty na pokładzie sondy było bardzo ekscytujące, widzieliśmy bowiem od razu związek między tymi lodowymi gejzerami a powstaniem atmosfery. Poza tym odkrycie to pokazuje przyczynę, dla której bardzo dobrze jest mieć wiele różnych instrumentów badawczych na pokładzie sondy. Mając tyle danych z różnych urządzeń pomiarowych było nam o wiele łatwiej zrozumieć kompleksowo cały zbiór procesów towarzyszących temu zjawisku.

Porównawcze zdjęcie Enceladusa i powierzchni Ziemi (skala zachowana) pozwala dobrze wyobrazić sobie rozmiary tego księżyca. Enceladus jest dość mały-jego średnica jest mniejsza od rozciągłości południkowej Wysp Brytyjskich.

Jak widać, z każdym miesiącem, z każdym dniem napływają nowe wieści z grupy badawczej sondy Cassini. Nigdy nie wiadomo co przyniesie kolejny dzień.

Autor

Krzysztof Suberlak

Komentarze

  1. Mario77    

    nowa teoria 🙂 — Po przeczytaniu tego artykułu dochodze do wniosku, ze autor zburzyl wszystkie prawa fizyki i stworzyl nowe hehehe. Jak inaczej mozna wytlumaczyc istnienie temperatury “minus 305 stopni C” i jak to sie ma do podanych temperatur w Kelwinach ? sam niewiem co o tym myslec, chyba brak profesjonalizmu, bez urazy 😉

    1. Mario77    

      korekta — O widzem ze temperatury zostaly juz poprawione 🙂 zwracam honor 🙂

Komentarze są zablokowane.