Autor: Richard Black, korespondent BBC
Źródło: BBC News
Encladus, drobny księżyc Saturna, może być najlepszym miejscem na szukanie życia gdzieś w Układzie Słonecznym.
Tak przedstawia się opinia głównego naukowca pracującego nad sondą Cassini, badającego Saturna i jego księżyce przez blisko dwa lata.
Dr Bob Brown powiedział podczas głównej konferencji w Wiedniu, iż Encladus posiada proste cząsteczki organiczne, wodę i ciepło, składniki życia.
Wyraził możliwość przyszłych misji badawczych na ów księżyc.
Wyniki innego badania zaprezentowanego na corocznym zjeździe EGU (European Geosciences Union) sugerują, iż Encladus może posiadać jądro z płynnej skały sięgające temperatury około 1,100 °C.
Strumienie i pierścienie
W lipcu 2005 sonda Cassini ukończyła spektakularny lot nad Encladusem, mijając go ledwo 173 kilometry ponad jego powierzchnią.
Wynik owego przelotu dał potwierdzenie faktu, iż księżyc ten posiada atmosferę, dał również silny dowód tego, że gazy tworzące atmosferę pochodzą z pęknięć na powierzchni, nazwanych pasami tygrysa (ang. „tiger stripes”), znajdujących się w pobliżu bieguna południowego.
Wydaje się, iż gazy są wypychane przez powierzchnię, jakby wypływały w strumieniach wystrzeliwanych na setki kilometrów zanim ulegną rozproszeniu, formując ostatecznie formując ‘pierścień E’ Saturna.
Większość gazów to para wodna, co mocno sugeruje, iż ciekła woda znajduje się pod lodową powierzchnią księżyca.
Ze swojej bazy na University of Arizona w Tucson, Bob Brown przewodzi zespołowi naukowemu pracującemu nad spektrometrem podczerwonym Vims sondy Cassini (Cassini's visual and infrared mapping spectrometer ‘Vims’), analizującym skład chemiczny atmosfery Encladusa i oznaczającym mapy rozkładu różnych gazów.
“Wyraźnie ujrzeliśmy wodę, jest ona wszędzie na Encladusie, głównie w 99,9% w postaci lodu na powierzchni, wiedzieliśmy to od lat, więc nie była to wielka niespodzianka” – powiedział w wywiadzie dla BBC News Bob Brown.
“Ale kiedy zaczęliśmy przyglądać się uzyskanym obrazom spektralnym, ujrzeliśmy pasma pochłaniające zbudowane ze składników powstałych na skutek połączenia węgla i wodoru.”
“I kiedy oznaczyliśmy lokację, były to dokładnie w owych „pasach tygrysa” – dokładnie tam skąd wychodzą strumienie i dokładnie tam, gdzie jest gorąco – i ciężko jest sobie wyobrazić, że biorą się tam skąd inąd niż z wnętrza.”
„Cząsteczki organiczne wydaja się być bardzo proste – powiedział – prawdopodobnie w przeważającej mierze jest to metan.”
Strumienie posiadają również azot, łącząc zaś to wszystko razem, zdaniem dr Brwn’a, Encladus posiada wszystkie składniki niezbędne do rozwoju życia lub jego powstania.
“To czego potrzeba do powstania mikrobów, w sposób jaki jest nam powszechnie znany, to węgiel, wodór, azot i tlen oraz woda spełniająca funkcje pośrednika w metaboliźmie.”
“Mamy skalne jądro, gorące niczym piekło, mamy wszystkie warunki, które naszym zdaniem, dają możliwość zapoczątkowania samo-replikujących się cząsteczek i ostatecznie do życia na tym księżycu. Encladus staje się w prawdziwym odczuciu dużo poważniejszym kandydatem do posiadania życia niż księżyc Jowisza – Europa.”
Jednym z zagadkowych aspektów Encladusa jest to, w jaki sposób i dlaczego jest on wystarczająco gorący, że potrafi wytworzyć ciekłą wodę i wyrzucić ją w przestrzeń kosmiczną.
Większa część jego powierzchni ma temperaturę wahającą się w okolicach -193°C. Jednakże w „pasach tygrysa” wzrasta ona do -133°C, wnętrze zaś musi być zdecydowanie cieplejsze.
Modele komputerowe próbują wyjaśnić, jak bardzo gorące musi być wnętrze oraz zbadać procesy, które były w stanie wytworzyć i utrzymać obserwowane obecnie temperatury.
Dr Dennis Matson z JPL (Nasa's Jet Propulsion Laboratory) zaprezentował delegatom EGU model, który przedstawia energię pochodzącą z dwóch źródeł, rozpadu radioaktywnego i ciepła pływowego, w którym różnice sił grawitacyjnych wytwarzanych przez sąsiadujące ze sobą ciała (w tym przypadku omawiany księżyc oraz planetę-giganta, czyli Saturna) powodują zaburzenia wewnątrz księżyca, produkując tym samym ciepło poprzez tarcie.
“W środku [w samym centrum] mamy stopioną magmę”- mówi –“W tym modelu, na chwilę obecną, cały układ wchodzi w fazę ochłodzenia, mogącą trwać kolejny miliard lat, albo i więcej, jednakże w głębi księżyca nadal będziemy mieli wysokie temperatury.”
Zdaniem naukowca temperatury we wnętrzu księżyca sięgają 1100°C.
Jednakże wciąż mamy do czynienia z zagadkami. Rozpad radioaktywny wytworzyłby ogromną ilość ciepła na krótko po uformowaniu się Układu Słonecznego, w jakiś, nieznany nam, sposób Encladus zachował część tej energii.
Emisja ciepła związana jest z „pasami tygrysa” wyznaczonego na południowym biegunie.
Temperatury podane są w stopniach Kelvina (0°K = -273°C)
“Uważamy, że wewnątrz magmy nadal ma miejsce, trwający nieustannie, mechanizm lub proces termostatyczny” – komentuje Dr Matson.
Jeżeli magma byłaby zbyt chłodna, zdaniem dr Matson’a, stałaby się zdecydowanie bardziej lepka, zwiększając tym samym tarcie wskutek zaburzeń pływowych i w ten sposób wytwarzałoby się jeszcze więcej ciepła. Ale, jeśli temperatury magmy miałyby większe wahania, magma płynęłaby zdecydowanie łatwiej, odpowiednio zmniejszając tym samym ilość ciepła produkowanego na skutek tarcia.
Wyjątkowy świat
Niezależnie względem pozostałych znalezisk misji sondy Cassini, zaprezentowane badania akcentują znaleziony nowatorsko i nieoczekiwanie skarb na Encladusie.
Jego “pasy tygrysa” pretendują do miana “wodnych wulkanów”, jedynych spotkanych w naszym Układzie Słonecznym, w miejscu innym niż Ziemia.
Wśród naszych sąsiadów, jest to jedyny aktywny geofizycznie świat, inny niż księżyc Jowisza – Io.
Jednakże, tak jak to zwykle bywa z misjami kosmicznymi, udzielenie serii odpowiedzi, prowadzi do zadania kolejnych serii pytań.
Ścieżką prowadzącą do odpowiedzi na niektóre z nich jest przyszły, mający mieć miejsce za około 2 lata, przelot nad powierzchnią Encladusa, na krótko przed planowanym zakończeniem misji sondy Cassini, który to lot skierowałby wartą 3,2 miliarda dolarów sondę na wysokość 25 kilometrów ponad „pasy tygrysa” wprost na tamtejsze strumienie.
“Istnieje tutaj pewne niebezpieczeństwo, gdyż prowadzone obserwacje sugerują, iż cząsteczki ulegają powiększeniom na skutek zbliżenia,” – mówi dr Brown – „jeżeli będą miały zaledwie 20 do 30 mikronów średnicy, wówczas nie uszkodzą sondy, jednakże jeśli będą wielkości milimetra czy dwóch i uderzą w sondę w nieodpowiednim miejscu, będziemy spaleni.”
Jeżeli jest jeszcze wystarczająco dużo paliwa na pokładzie sondy Cassini oraz jeśli znajdzie się wystarczająco dużo pieniędzy w portfelach zarządu misji – amerykańskiej, europejskiej i włoskiej agencji kosmicznej (Nasa, Esa and Asi), wówczas zaplanowana żywotność misji może ulec wydłużeniu, co z kolei może przynieść przyszłe przeloty nad tym niewielkim księżycem.
Jednakże badania skierowane w poszukiwaniu samo-replikujących się cząsteczek czy nawet prymitywnych form życia będą musiały poczekać na przyszłe misje.
Dla misji na księżyc – Europę, zaproponowano lądownik, który, topiąc górną powłokę lodowcową, mógłby się przedostać do ciekłej wody znajdującej się pod nią, być może wykorzystujący ciepło z rozpadu radioaktywnego do spenetrowania powierzchni.
Ten sam sposób potencjalnie mógłby zadziałac na Encladusie, ale Bob Brown wierzy, że może być inny, prostszy sposób.
“Można przecież namierzyć pęknięcia, one zaś wyraźnie dadzą nam drogę do przejścia do wewnątrz, wprost do zbiornika,” – mówi – „jeśli zaś chodzi o to, czy jesteśmy w stanie stworzyć coś wystarczająco sprytnego, by mogło robić to automatycznie – tego nie wiem. Jeśli są tam formy życia, nie muszą przecież być wyłącznie w oceanie, mogą przecież żyć wewnątrz tuneli, muszą jedynie być gdzieś, gdzie jest wystarczająco ciepło i gdzie jest wystarczająca ilość energii, by zapewnić im metabolizm. Moje przypuszczenie jest takie, że jeśli życie rozwinęło się w tym oceanie, to na pewno poradziło sobie z wydostaniem się do tych tuneli i możliwym jest, iż nie jest to kompletnie szalony pomysł, aby oczekiwać, że część owych organizmów siedzi tam, niedaleko powierzchni.”
Porównanie wielkości Ziemi i Encladusa, mającego około 500 kilometrów średnicy.
