Войти в почту

Кассини проливают свет на формирование Сатурна и обитаемость Энцелада

Хотя миссия Кассини завершилась чуть более трех лет назад, данные с космического корабля продолжают помогать ученым раскрывать тайны сатурнианской системы, которая содержит более 80 идентифицированных спутников. <br>В частности, новые и обновленные исследования помогли определить скорость дрейфа Титана от Сатурна, что в свою очередь привело к лучшему пониманию того, как образовалась система кольцевых планет, в то время как совершенно другой набор данных показал возраст поверхности Энцелада и предоставил ключевые понимание способности Луны поддерживать жизнь.<br><b>Дрейф, дрейф, дрейф</b><br>Луны удаляются от своих планет. Это факт жизни различных тел Солнечной системы. Луна Земли удаляется от нее примерно на 3,8 см в год. <br>Используя модели по оценке того, насколько быстро луна дрейфует от своей планеты, ученые предположили, что в таких системах как Сатурн, с десятками лун, внешние луны, такие как Титан, мигрируют наружу медленнее, чем луны ближе, потому что они дальше от планеты-хозяина. Ученые подсчитали скорость, с которой, по их мнению, спутник Сатурна Титан удалялся от него. По подсчетам ученых это значение составило 0,1 см в год.<br>Однако данные Кассини, миссия которого завершилась в сентябре 2017 года, показывают, что Титан удаляется от Сатурна со скоростью 10.16 см в год, что в сто раз быстрее, чем предполагалось ранее.<br>«Этот результат открывает важную новую часть головоломки для широко обсуждаемого вопроса о возрасте системы Сатурна и о том, как образовались его спутники», - сказал доктор Валерий Лэйни, ведущий автор исследования, опубликованного ранее в этом году в журнале Nature Astronomy.<br>Новая скорость дрейфа Титана была рассчитана с использованием радиоданных, полученных Кассини за 10-летний период в результате 10 близких пролетов в период с 2006 по 2016 год. Подтверждающие данные были собраны с использованием звездных карт на фоне изображений Кассини, когда корабль отслеживал положение Титана.<br>«Используя два совершенно разных набора данных, мы получили результаты, которые полностью совпадают, а также согласуются с теорией Джима Фуллера, которая предсказывала гораздо более быструю миграцию Титана», - сказал доктор Паоло Тортора из Болонского университета в Италии и автор исследования.<br>Учитывая новое понимание дрейфа Титана от Сатурна и тот факт, что в настоящее время он находится на расстоянии 1,2 миллиона километров от планеты, это может указывать на то, что луна сформировалась гораздо ближе к Сатурну, чем предполагалось изначально, и что вся система лун вокруг планеты расширилась вовне быстрее, чем предполагалось ранее.<br>Обновленная скорость дрейфа подтверждает новую четырехлетнюю теорию астрофизика-теоретика доктора Джима Фуллера, который предположил, что внешние луны планетных систем с множеством лун могут дрейфовать с большей скоростью, чем внутренние луны, из-за «другой паттерн орбиты, связанный с конкретным колебанием планеты-хозяина».<br>Когда планета с несколькими лунами тянется, растягивается и расслабляется гравитационным притяжением их лун, планета может «раскачиваться» - часть этой энергии передается внешним лунам (например, Титану) системы.<br>«Новые измерения предполагают, что такого рода взаимодействия планеты и луны могут быть более заметными, чем предполагалось ранее, и что они могут применяться ко многим системам, таким как другие планетные лунные системы и экзопланеты - находящиеся за пределами нашей солнечной системы - и даже двойные звездные системы, где звезды вращаются вокруг друг друга», - сказал доктор Фуллер, другой соавтор исследования.<br><b>Молодой поверхностный возраст Энцелада и поиски жизни</b><br>Как и в случае с Титаном и множеством других элементов сатурнианской системы, данные 13-летней миссии Кассини на планете продолжают открывать новые и интригующие элементы о его спутниках, в данном случае об Энцеладе.<br>Вскоре после прибытия в систему «Кассини» представил данные о больших гейзерных выбросах на южном полушарии Энцелада, которые, как позднее было подтверждено, были ледяными частицами и паром из подземного океана.<br>Это открытие быстро вывело Энцелад на первое место в списке мест в Солнечной системе, где могла бы существовать жизнь (кроме Земли), и сделало луну главной целью для последующих исследований Кассини, а также предполагаемых будущих миссий НАСА и других космических агентств.<br>Используя данные собранные во время многочисленных встреч «Кассини» с Энцеладом, ученые создали составную подробную глобальную инфракрасную карту, которая выявила убедительные доказательства геологической активности в северном полушарии. <br>На недавно составленной инфракрасной карте видны признаки, убедительно указывающие на новую геологическую активность и более молодую поверхность рядом с прорубями на ледяных полосах на Южном полюсе - как и ожидалось, учитывая события, которые обычно происходили из-за того, что выброшенный материал, похожий на гейзер, падал обратно на поверхность луны.<br>Тем не менее, что интересно, те же спектральные данные выявили убедительные доказательства нового материала на поверхности в северном полушарии, предполагая наличие свежего льда и недавнюю геологическую активность на противоположной стороне Энцелада.<br>«Инфракрасное излучение показывает нам, что поверхность южного полюса молода и это неудивительно, потому что мы знали о струях, которые взрывают ледяной материал», - сказал Габриэль Тоби, ученый из Университета из Нанта (Франция) и соавтор нового исследования, опубликованного в журнале Icarus.<br>«Теперь, благодаря этим инфракрасным снимкам мы можем вернуться в прошлое и сказать, что один большой регион в северном полушарии выглядит молодым и, вероятно, был активен не так давно на геологической временной шкале».<br>Это новое понимание геологического возраста северных участков Энцелада может оказаться полезным не только для понимания эволюции луны, но и для предоставления вариантов потенциальных будущих миссий, которые будут стремиться классифицировать природу органических соединений, обнаруженных Кассини в частицах льда выброшенных на поверхность луны.<br>В прошлом году ученые обнаружили новые виды органических соединений - потенциальных предшественников аминокислот, одного из строительных блоков жизни - в материале выброса на Энцеладе.<br>«Если условия будут подходящими, эти молекулы, поступающие из глубин океана Энцелада, могут вступить в тот же путь реакции, что мы видим здесь, на Земле», - сказал доктор Нозайр Хаваджа, руководивший исследованием в университете Берлина. «Мы еще не знаем, нужны ли аминокислоты для жизни за пределами Земли, но поиск молекул, которые образуют аминокислоты, является важной частью головоломки».<br>Результаты показали, что органические вещества сначала растворились в океане Энцелада, затем испарились с поверхности воды, конденсировались и замерзли в виде ледяных зерен внутри трещин в лунной коре, а затем были выброшены в космос шлейфом выброса.<br>«Эта работа показывает, что океан Энцелада имеет множество реактивных строительных блоков, и это еще один зеленый свет в исследовании обитаемости Энцелада», - сказал соавтор доктор Франк Постберг.

Кассини проливают свет на формирование Сатурна и обитаемость Энцелада
© AstroNews