10 descoperiri uimitoare despre Saturn din misiunea Cassini

După două decenii în spațiu, sonda spațială Cassini și-a încheiat misiunea pe 15 septembrie 2017, printr-o scufundare fatală în atmosfera lui Saturn. Evenimentul dramatic a marcat sfârșitul uneia dintre cele mai de succes expediții spațiale din istoria NASA.

„Principalele realizări ale misiunii Cassini sunt nenumărate”, a declarat omul de știință planetară Carolyn Porco, șefa departamentului de știință a imagistică pentru sonda spațială Cassini, într-un interviu.

„Tehnologic, este cel mai îndrăzneț și elaborat tur orbital al unui sistem planetar executat până acum, cu mult mai multe treceri pe lângă corpuri planetare și cele mai apropiate realizate vreodată, decât orice altă misiune pe care am zburat-o. De fapt, s-ar putea foarte bine ca Cassini să fi efectuat mai multe manevre de trecere apropiată — peste 100 — decât au fost efectuate vreodată în întregul program planetar.”

Deși Cassini ar fi putut tehnic să continue monitorizarea lui Saturn pentru mulți ani de acum încolo, sondei spațiale îi scădea combustibilul de rachetă. Dacă s-ar fi epuizat, oamenii de știință nu ar mai fi putut controla orbita sa. Lăsată nesupravegheată, exista o posibilitate reală ca sonda să se fi putut ciocni cu una dintre cele două luni din jurul lui Saturn despre care se crede că ar putea conține viață. Pentru a preveni contaminarea cu orice microbi rezistenți de pe Pământ care s-ar ascunde pe Cassini, NASA și-a luat rămas bun într-un mod dramatic.

„Este inspirațional, aventuros și romantic — un sfârșit potrivit pentru această poveste captivantă de descoperire”, scrie NASA. Atât de captivantă, de fapt, încât au creat acest videoclip animat care „spune povestea ultimei, îndrăznețe sarcini a lui Cassini și trece în revistă ce a realizat misiunea.”

Mai jos sunt doar câteva dintre incredibilele descoperiri pe care Cassini le-a făcut pe parcursul misiunii sale.

Ploaie de praf din inele

Înainte ca Cassini să ajungă la sfârșitul său final, sonda spațială a finalizat o misiune finală de 22 de orbite în atmosfera dintre planetă și inelele sale. Datele colectate arată că între 4.800 și 45.000 de granule de praf de dimensiuni nanometrice cad ca o ploaie pe Saturn pe secundă. Granulele sunt compuse din apă, silicați, metan, amoniac, dioxid de carbon și alte molecule organice.

„A fost o surpriză fenomenală să descoperim masa mare de material care intră în atmosfera lui Saturn și cât de complexă este chimia sa”, a declarat cercetătoarea Kelly Miller de la Southwest Research Institute pentru Gizmodo.

Crearea muzicii cu una dintre lunile sale

Cu doar două săptămâni înainte ca NASA să trimită Cassini la sfârșitul său final, a înregistrat unde de plasmă între Saturn și luna sa, Enceladus.

Luna înghețată aruncă jeturi de vapori de apă spre planetă, care devin încărcați și se ciocnesc cu plasma. Saturn, la rândul său, emite semnale de unde de plasmă — creând un sunet unic, înfiorător. Acest zgomot este nedetectabil de către oameni.

Pentru ca sunetele să poată fi auzite, NASA le-a convertit și îmbunătățit, și le puteți asculta în videoclipul de mai sus. Sunetele au fost comprimate de la 16 minute la 28,5 secunde, cu frecvența undelor scăzută de cinci ori.

Aterizarea sondei Huygens pe Titan

Pe 25 decembrie 2004, o sondă de intrare atmosferică lată de aproximativ 1,2 metri, numită Huygens, s-a separat de Cassini și și-a început călătoria de 22 de zile spre suprafața lui Titan. Cea mai mare dintre cele 62 de luni ale lui Saturn, Titan este singurul corp ceresc din spațiu, în afară de Pământ, care prezintă corpuri stabile de lichid la suprafață. Când Huygens a aterizat pe 14 ianuarie 2005, a descoperit o lume similară cu primele zile ale Pământului, înainte ca viața să evolueze. Canale de drenaj, lacuri, eroziuni, dune, furtuni de ploaie, toate par să modeleze și să impacteze constant suprafața lui Titan. Diferența majoră este că o mare parte din lichid este compusă din metan și etan, ca să nu mai vorbim de o temperatură înghețată la suprafață de -179 °C, înregistrată de Huygens.

Pe lângă lichidul de la suprafață, trecerile ulterioare ale lui Cassini au detectat, de asemenea, prezența unui ocean subteran, probabil la fel de sărat ca Marea Moartă a Pământului.

„Acesta este un ocean extrem de sărat după standardele terestre”, a declarat Giuseppe Mitri de la Universitatea din Nantes, Franța, pentru NASA. „Cunoscând acest lucru, s-ar putea schimba modul în care vedem acest ocean ca un posibil loc de trai pentru viața actuală, dar condițiile ar fi putut fi foarte diferite acolo în trecut.”

O imagine de aproape fără precedent a lui Jupiter

Pe parcursul călătoriei sale interplanetare de aproape șapte ani către Saturn, Cassini a avut ocazia să efectueze treceri pe lângă Pământ, Venus și Jupiter. Cea din urmă a fost deosebit de spectaculoasă, producând cele mai detaliate imagini color reale ale gigantului gazos înregistrate vreodată.

„Tot ce este vizibil pe planetă este un nor”, a explicat NASA într-o postare pe blog. „Benzile paralele roșiatice-maronii și albe, ovale albe și Marea Pată Roșie mare persistă de mulți ani, în ciuda turbulenței intense vizibile în atmosferă. Acești nori cresc și dispar în câteva zile și generează fulgere. Dârele se formează pe măsură ce norii sunt despărțiți de curenții de jet intensi ai lui Jupiter, care rulează paralel cu benzile colorate.”

Descoperirea lunilor ascunse ale lui Saturn

Pe parcursul orbitei sale în jurul lui Saturn, Cassini a reușit să identifice șapte luni anterior necunoscute pe orbită în interiorul inelelor planetei. Acestea includ Methone, Pallene, Polydeuces, Daphnis, Anthe și Aegaeon. Cea de-a șaptea lună, descoperită în 2009, este numită în prezent S/2009 S 1 și are un diametru de numai 300 de metri.

Daphnis, în special, a atras atenția NASA. Imaginea de mai sus a fost capturată pe 16 ianuarie și oferă cea mai clară imagine de până acum a lunii mici. Numită luna spărgătoare de valuri, gravitația lui Daphnis creează valuri în inelele din jurul său. Daphnis are câteva creste înguste și un strat relativ neted de material de suprafață, pe care NASA teoretizează că este rezultatul particulelor fine adunate din inele.

Zona locuibilă subterană a lui Enceladus

Luna înghețată a lui Saturn, Enceladus, s-ar putea să ascundă un ocean subteran plin de viață extraterestră. Trecerile frecvente ale lui Cassini pe lângă lună, care măsoară aproximativ 500 de kilometri în diametru, au găsit condiții favorabile pentru microbi.

„Are apă lichidă, carbon organic, azot [sub formă de amoniac] și o sursă de energie”, a declarat Chris McKay, un astrobiolog de la Ames Research Center al NASA din Moffett Field, California, pentru Daily Galaxy. „În afară de Pământ, nu există niciun alt mediu în sistemul solar unde putem face toate aceste afirmații.”

Înainte ca Cassini să ajungă la Enceladus, oamenii de știință s-au întrebat mult timp de ce luna se lăuda cu a fi cea mai strălucitoare lume din sistemul solar. La o privire mai atentă, au fost uimiți să vadă gheizere masive, asemănătoare cu vulcanii de gheață, scuipând apă lichidă pentru a crea o suprafață albă, netedă și înghețată. Enceladus, se pare, este o lună activă cu un ocean global de apă caldă, lichidă și sărată sub crusta sa.

“Pe măsură ce continuăm să învățăm mai multe despre Enceladus și comparăm date de la instrumente diferite, găsim tot mai multe dovezi pentru o lume oceanică locuibilă”, a declarat Linda Spilker, om de știință pentru Proiectul Cassini, pentru NASA. “Dacă viața va fi descoperită în cele din urmă în oceanul lui Enceladus de către o misiune după Cassini, atunci descoperirile noastre despre Enceladus vor fi printre cele mai importante descoperiri pentru toate misiunile planetare.”

Uraganul gigantic al lui Saturn

În 2006, oamenii de știință care studiau imaginile Cassini ale lui Saturn au fost uimiți să descopere ceea ce părea a fi un uragan masiv care se desfășura la polul său nord. Descoperirea a fost remarcabilă deoarece, în afara Pământului, fenomenul meteorologic nu fusese observat niciodată pe o altă planetă înainte.

După cum v-ați aștepta, acesta nu este un uragan obișnuit. Nu numai că este de 50 de ori mai mare decât un uragan mediu pe Pământ (numai ochiul său are 2.000 de kilometri lățime) cu vânturi de patru ori mai rapide, dar este și complet staționar. Cealaltă caracteristică misterioasă este cum s-a format în primul rând fără acces la cantități mari de vapori de apă.

„Am rămas uimiți când am văzut acest vortex, deoarece seamănă atât de mult cu un uragan pe Pământ”, a declarat Andrew Ingersoll, membru al echipei de imagistică Cassini de la California Institute of Technology din Pasadena, într-un comunicat. „Dar iată-l la Saturn, pe o scară mult mai mare, și cumva se descurcă cu cantitățile mici de vapori de apă din atmosfera de hidrogen a lui Saturn.”

„Ziua în care Pământul a zâmbit”

Una dintre cele mai celebrate fotografii spațiale din memoria recentă a avut loc pe 19 iulie 2013. La acea dată, Cassini s-a poziționat în umbra lui Saturn și și-a întors camera spre gazda sa. Pe lângă capturarea unor detalii noi frumoase despre planeta cu inele și lunile sale, sonda spațială a reușit, de asemenea, să spioneze propria noastră pată albastră pală jos în stânga. Imaginea, numită astfel „Ziua în care Pământul a Zâmbit”, a fost unică deoarece a marcat prima dată când omenirea a fost anunțată în avans că o fotografie a Pământului va fi făcută din spațiul cosmic profund.

Omul de știință planetară Carolyn Porco a ajutat la organizarea evenimentului, spunându-le oamenilor să iasă afară „să se uite în sus, să se gândească la locul nostru cosmic, să se gândească la planeta noastră, cât de neobișnuită este, cât de luxuriantă și dătătoare de viață este, să se gândească la propria existență, să se gândească la magnitudinea realizării pe care o implică sesiunea de fotografiere. Avem o sondă spațială la Saturn. Suntem cu adevărat exploratori interplanetari. Gândiți-vă la toate acestea și zâmbiți.”

Fotografia de mai sus, asamblată din 141 de imagini cu unghi larg realizate pe parcursul a patru ore, acoperă o distanță totală de 651.500 de kilometri. Marchează, de asemenea, doar a treia oară când casa noastră a fost fotografiată din sistemul solar exterior.

O nouă perspectivă de sus

La sfârșitul lunii noiembrie, Cassini a început prima din cele 20 de manevre orbitale concepute pentru a poziționa sonda spațială pentru scufundarea sa fatală finală pe 17 septembrie 2017. Fiecare dintre aceste orbite va duce Cassini mult deasupra și mult sub planetă. NASA a primit recent imagini de la sonda spațială situată chiar deasupra emisferă nordică turbulentă a lui Saturn. Deși nu sunt color, arată detalii incredibile ale uraganului care continuă să se rotească și să facă ravagii la polul nord.

„Acesta este, începutul sfârșitului explorării noastre istorice a lui Saturn. Fie ca aceste imagini — și cele care vor urma — să vă reamintească că am trăit o aventură îndrăzneață și curajoasă în jurul celei mai magnifice planete din sistemul solar”, a declarat Carolyn Porco.

Pe măsură ce Cassini se apropie tot mai mult de subiectul său, NASA va primi înapoi detalii fără precedent ale planetei. În timpul scufundării sale finale, va înregistra informații valoroase despre atmosfera de hidrogen a lui Saturn până când semnalul său se pierde.

Spațiul dintre Saturn și inelele sale este „gol”

Când Cassini a făcut prima sa scufundare între planetă și inelele sale, oamenii de știință se așteptau să găsească, sau mai degrabă să audă, sunetele particulelor de praf care se izbeau de sonda spațială. După cum puteți vedea în videoclipul de mai sus, tot ce au auzit a fost zgomot alb cosmic.

„Regiunea dintre inele și Saturn este ‘marele gol’, aparent”, a declarat Earl Maize, Manager de Proiect Cassini de la Jet Propulsion Laboratory al NASA din Pasadena, California, într-un comunicat. „Cassini va rămâne pe traseu, în timp ce oamenii de știință lucrează la misterul de ce nivelul prafului este mult mai scăzut decât se aștepta.”

Tăcerea a fost neașteptată, deoarece atunci când Cassini a survolat marginile inelelor principale ale lui Saturn în decembrie 2016, instrumentul Știința Undelor Radio și Plasmei (RPWS) a detectat un număr de particule, reprezentate în sunetul de mai jos ca pocnete și trosnete.

Diferența este oarecum înfiorătoare.

Având în vedere cât de noi sunt datele, oamenii de știință nu sunt siguri de ce există practic un vid de particule mai mari de 1 micron între Saturn și inelele sale. Totuși, este o veste bună pentru sonda spațială. Dacă zona ar fi fost foarte prăfuită, oamenii de știință plănuiau să folosească antena principală a Cassini în formă de farfurie ca un scut deflector, iar acest lucru ar fi dus la ajustarea momentului și modului în care anumite instrumente de pe sonda spațială ar putea fi folosite. Acum, însă, nu mai este nevoie de acel plan, iar colectarea datelor va continua fără modificări.