Cassini je nejdokonalejší vesmírná sonda, která byla kdy postavena. Zahájena v roce 1997 jako společná mise NASA / Evropská kosmická agentura, cesta do Saturn trvalo sedm let. Od té doby obíhá kolem Slunce šestá planeta a posílá zpět data o nesmírné vědecké hodnotě a obrázky nádherné krásy.
Související obsah
- Jak a kdy Saturn získal ty nádherné prsteny?
Cassini nyní začíná poslední kampaň. Pod názvem Grand Finale skončí 15. září 2017 se sondou ponořenou do Saturnovy atmosféry, kde se spálí. Přestože byl Saturn v 70. a 80. letech 20. století navštěvován třemi kosmickými loděmi, spolu s vědci jsme si nedokázali představit, co by vesmírná sonda Cassini objevila během svého pobytu na kruhové planetě, když byla spuštěna před 20 lety.
Obrovská bouře, která se třepotala přes Saturnovu tvář. V době, kdy byl tento snímek pořízen, 12 týdnů po začátku bouře, se úplně omotal kolem planety. (NASA / JPL-Caltech / SSI, CC BY) Planeta dynamických změn
V Saturnových vrcholcích mraků, známých jako Velké bílé skvrny, pozorovatelných pozemskými dalekohledy, se pravidelně objevují obrovské bouře. Cassini má přední sedadlo pro tyto události. Zjistili jsme, že stejně jako bouřky Země obsahují tyto bouře blesky a krupobití.
Cassini obíhá Saturn dostatečně dlouho, aby pozoroval sezónní změny, které způsobují změny v jeho povětrnostních vzorcích, ne na rozdíl od ročních období na Zemi. Pravidelné bouře se často objevují na konci léta na severní polokouli Saturn.
V roce 2010, během severního jara, se na vrcholcích mraků Saturn objevila neobvykle časná a intenzivní bouře. Byla to taková bouře, že obklíčila celou planetu a trvala téměř rok. Teprve když bouře snědla svůj vlastní ocas, nakonec to prsklo a vybledlo. Studium bouří jako je tento a jejich porovnání s podobnými událostmi na jiných planetách (myslím, že Jupiterova Velká červená skvrna) pomáhá vědcům lépe pochopit vzorce počasí v celé sluneční soustavě, a to i zde na Zemi.
Když Cassini vytvořil stovky oběžných drah kolem Saturn, dokázal také hlouběji prozkoumat další rysy, které byly zahlédnuty pouze ze Země nebo dřívějších sond. Blízká setkání s největším Saturnovým měsícem, Titanem, umožnila navigátorům použít gravitaci měsíce k přesměrování oběžné dráhy sondy tak, aby se mohla otáčet přes Saturnovy póly. Díky Saturnovu silnému magnetickému poli jsou póly domovem krásných Aurorae, stejně jako pole Země a Jupiter.
Saturnova šestiboká vír na Saturnově severním pólu známém jako „šestiúhelník“. Toto je superpozice snímků pořízených různými filtry, s různými vlnovými délkami barev přiřazených světlu. (NASA / JPL-Caltech / SSI / Hampton University, CC BY) Cassini také potvrdil existenci bizarního polárního víru ve tvaru šestiúhelníku, který byl původně zahlédnut mise Voyager v roce 1981. Vír, množství vířivého plynu, podobně jako hurikán, je větší než Země a má nejvyšší rychlosti větru 220 mph.
Domov desítek různých světů
Cassini zjistil, že Saturn má o 45 více měsíců než těch 17 dříve známých - celkový součet nyní činí 62.
Největší Titan je větší než planeta Merkur. Má hustou atmosféru bohatou na dusík s povrchovým tlakem jeden a půlkrát vyšším než zemská. Cassini dokázala prozkoumat pod oblačností tohoto měsíce, objevit řeky tekoucí do jezer a moří a doplněná deštěm. V tomto případě však kapalina není voda, ale spíše kapalný metan a ethan.
Falešný obrázek Ligeia Mare, druhého největšího známého tělesa kapaliny na Saturnově měsíci Titan. Je naplněna kapalnými uhlovodíky. (NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell, CC BY) To neznamená, že tam voda není hojná - ale na Titanu (s povrchovou teplotou -180 ℃) je tak studená, že se voda chová jako skála a písek. Přestože má Titan všechny ingredience pro život, je v podstatě „zmrzlá Země“, která byla v té chvíli uvězněna, než by se mohl utvořit život.
Šestý největší měsíc Saturn, Enceladus, je ledový svět o průměru asi 300 mil. A pro mě je to místo nejúžasnějšího nálezu mise.
Objev začal pokorně, když během prvního letu v Enceladu v roce 2004 došlo k zvědavému poklesu hodnot magnetického pole. Když Cassini procházel jižní polokouli měsíce, zjistila podivné výkyvy v Saturnově magnetickém poli. Z toho tým magnetického týmu Cassini vyvodil, že Enceladus musí být zdrojem ionizovaného plynu.
Zajímavé je, že nařídili navigátorům Cassini, aby v roce 2005 provedli ještě bližší přelet. K našemu úžasu byly dva přístroje určeny ke stanovení složení plynu, kterým kosmická loď letí, plazmového spektrometru Cassini (CAPS) a iontové a neutrální mše Spektrometr (INMS) určil, že Cassini neočekávaně prochází oblakem ionizované vody. Tyto vody se vynořují z prasklin v ledu na jižním pólu Enceladus a vyvěrají do vesmíru rychlostí až 800 mph.
Jsem v týmu, který pozitivně identifikoval vodu, a musím říci, že to byl nejúžasnější okamžik v mé profesní kariéře. Pokud jde o Saturnovy měsíce, všichni si mysleli, že veškerá akce bude v Titanu. Nikdo neočekával, že Enceladus bude nenápadný, aby nesl překvapení.
Geologická aktivita probíhající v reálném čase je ve sluneční soustavě poměrně vzácná. Před Enceladem byl jediným známým aktivním světem mimo Zemi Jupiterův Měsíc Io, který má vybuchující sopky. Najít něco podobného Old Faithful na měsíci Saturn bylo prakticky nepředstavitelné. Skutečnost, že to všechno začalo tím, že si někdo všiml podivného čtení údajů o magnetickém poli, je skvělým příkladem serendipitózní povahy objevu.
Gejzírová mísa na jižním pólu Enceladusu, jejíž vodní paprsky osvětlují rozptýlené sluneční světlo. (NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute, CC BY) Příběh Encelada se stává jen mimořádnějším. V roce 2009 byly oblaky poprvé zobrazeny přímo. Nyní víme, že voda z Enceladusu zahrnuje největší složku Saturnovy magnetosféry (oblast prostoru ovládaná Saturnovým magnetickým polem) a oblaky jsou zodpovědné za samotnou existenci Saturnova obrovského E-kruhu, druhého nejvzdálenějšího kruhu planety.
Ještě úžasnější je, že nyní víme, že pod kůrou Enceladus je globální oceán tekutých slaných vod a organických molekul, které jsou všechny zahřívány hydrotermálními otvory na mořském dně. Podrobná analýza oblaků ukazuje, že obsahují uhlovodíky. To vše poukazuje na možnost, že Enceladus je oceánský svět nesoucí život, právě tady v naší sluneční soustavě.
Když se Cassini vrhne do cloudových vrcholů Saturn koncem tohoto roku, bude to znamenat konec jedné z nejúspěšnějších objevovacích misí, jaké kdy lidstvo zahájilo.
Vědci nyní zvažují cílené mise na Titan, Enceladus nebo možná obojí. Jednou z nejcennějších lekcí, kterou může Cassini vzít, je potřeba pokračovat ve zkoumání. Jak jsme se dozvěděli od první kosmické lodi k dosažení Saturn, nic nás připravilo na to, co bychom našli s Cassini. Kdo ví, co najdeme dál?
Tento článek byl původně publikován v The Conversation.
Dan Reisenfeld, profesor fyziky a astronomie, University of Montana
