O zamandan beriCassini misyon Satürn sistemine girdi ve uydularını incelemeye başladı, Enceladus önemli bir ilgi kaynağı haline geldi. Prob, ayın güney kutup bölgesinden çıkan su ve organik moleküllerin tüylerini tespit ettikten sonra, bilim adamları, Enceladus'un iç mekanında - Jüpiter ay Europa ve Güneş Sistemimizdeki diğer cisimler gibi - bir sıcak su okyanusuna sahip olabileceğini düşünmeye başladı.
Gelecekte NASA, bu tüyleri ve Enceladus'un iç kısmını daha fazla keşfetmek için bu sisteme başka bir görev göndermeyi umuyor. Bu görev muhtemelen NASA tarafından Submillimetre Enceladus Life Fundamentals Instrument (SELFI) olarak bilinen yeni bir enstrümanı içerecektir. NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nden bir ekip tarafından önerilen bu enstrüman yakın zamanda daha da geliştirilmesi için destek aldı.
Öncesinde Cassini misyon, bilim adamları Enceladus yüzeyinin katı donmuş olduğunu düşündüm. Ancak, Cassini veriler, ayın yörüngesinde bir iç okyanusun varlığını gösteren hafif bir yalpalamayı ortaya çıkardı. Europa'ya benzer şekilde, iç kısımda sıvı suyu tutmak için yeterli ısı üreten çekirdeğin esnemesine neden olan gelgit kuvvetleri neden olur. Güney kutbunun etrafında bu, buzun çatlamasına ve çatlakların oluşmasına neden olur.
Cassini misyon ayrıca sürekli olarak buzlu parçacıkları, su buharını, karbondioksit, metan ve diğer gazları uzaya yayan yaklaşık 100 farklı çatlaktan çıkan tüyleri keşfetti. Bunları daha yakından incelemek için NASA, kompozisyonlarını belirlemek ve Enceladus'un iç okyanusu hakkında daha fazla bilgi edinmek için milimetre dalga veya radyo frekansı (RF) dalgalarına dayanan bazı iddialı araçlar geliştiriyor.
SELFI Baş Araştırmacısı Gordon Chin'e göre, SELFI mevcut milimetre-dalga boyu cihazlarına göre önemli bir gelişmeyi temsil etmektedir. Bir kez konuşlandırıldıktan sonra, Enceladus'un “Tiger Stripes” olarak da bilinen güney çatlaklarından periyodik olarak çıkan su ve buzlu partilerin tüylerindeki kimyasal izleri ölçecek. Bu araç, okyanusun kimyasal bileşimini ortaya çıkarmanın yanı sıra, yaşamı destekleme potansiyelini de gösterecektir.
Dünyada, hidrotermal menfezler gelişen ekosistemlere ev sahipliği yapar ve hatta hayatın Dünya'da ilk ortaya çıktığı yer olduğundan şüphelenilir. Bu nedenle bilim adamları, Enceladus gibi aylarda hidrotermal aktiviteyi incelemek için neden bu kadar heveslidir, çünkü bunlar Güneş Sistemimizde karasal yaşam bulmak için en olası yeri temsil edebilir. Chin'in bir NASA basın açıklamasında belirttiği gibi:
“Çok yüksek frekanslı radyo aralığında olan milimetre altı dalga boyları, bize bir soğuk gazdaki birçok farklı molekülün miktarını ölçmek için bir yol sunuyor. Enceladus'tan çıkanları görmek için tüm tüyleri tarayabiliriz. Su buharı ve diğer moleküller okyanusun bazı kimyasını açığa çıkarabilir ve doğrudan diğer ölçümleri yapmak için tüylerden geçmek için en iyi yola bir uzay aracını yönlendirebilir.
Su, karbondioksit ve diğer elementler gibi moleküller, milimetre altı spektrometrelerin hassas olduğu belirli radyo frekanslarını yayınlar. Spektral çizgiler çok ayrıktır ve yayınladıkları yoğunluk varlıklarını ölçmek için kullanılabilir. Başka bir deyişle, SELFI gibi enstrümanlar sadece Enceladus'un iç okyanusunun kimyasal bileşimini değil, aynı zamanda bu kimyasalların bolluğunu da belirleyebilecektir.
Onlarca yıldır, uzay bilimlerinde gezegenlerin, yıldızların, kuyruklu yıldızların ve diğer hedeflerin kimyasal bileşimlerini ölçmek için spektrometreler kullanılmıştır. En son olarak, bilim adamları atmosferlerinin kimyasal bileşimlerini belirlemek için uzak gezegenlerden spektrum elde etmeye çalışıyorlar. Potansiyel olarak yaşanabilir dış gezegenleri bulmak söz konusu olduğunda bu çok önemlidir, çünkü bildiğimiz gibi su buharı, azot ve oksijen gazı yaşam için gereklidir.
Yine de, milimetre-altı bandında tarama yapmak nispeten yeni bir işlemdir, çünkü milimetre-altı-hassas aletler karmaşık ve yapımı güçtür. Ancak NASA araştırma ve geliştirme fonlarının yardımıyla Chin ve meslektaşları, sinyali 557 GHz'e çıkaracak bir amplifikatör kullanarak cihazın hassasiyetini artırıyorlar. Bu, SELFI'nin Enceladus yüzeyinden gelen çok az miktarda su ve gaz izini tespit etmesini sağlayacaktır.
Diğer iyileştirmeler arasında daha enerji tasarruflu ve esnek bir radyo frekansı veri işleme sisteminin yanı sıra RF sinyali için gelişmiş bir dijital spektrometre bulunmaktadır. Bu son iyileştirme, RF verilerini Enceladus tüylerinden gelen gaz miktarlarını, sıcaklıkları ve hızları ölçmek için analiz edilebilen dijital sinyallere dönüştürmek için yüksek hızlı programlanabilir devre kullanacaktır.
Bu geliştirmeler, SELFI'nin çeşitli su, metanol, amonyak, ozon, hidrojen peroksit, sülfür dioksit ve sodyum klorür (yani tuz) içeren 13 farklı molekül türünü aynı anda tespit etmesini ve analiz etmesini sağlayacaktır. Enceladus'un ötesinde Chin, ekibin gelecekteki önerilen görevler için aracı yeterince geliştirebileceğine inanıyor. “SELFI gerçekten yeni” dedi. “Bu şimdiye kadar yapılmış en iddialı milimetre-altı enstrümanlarından biri.”
Örneğin, son yıllarda bilim adamları Europa'nın yüzeyinden gelen tüy aktivitesini tespit ettiler. Burada da bu aktivitenin, ayın iç okyanusundan yüzeye ılık su eriklerini gönderen jeotermal aktivitenin bir sonucu olduğuna inanılmaktadır. NASA, 2019'da konuşlandırılacak olan James Webb Uzay Teleskobu'nu kullanarak bu tüyleri ve Enceladus'taki tüyleri incelemeyi umuyor.
Başka bir olasılık, 2022-2025 arasında piyasaya sürülecek olan önerilen Europa Clipper'ı SELFI gibi bir cihazla donatmak olacaktır. Bu prob için cihaz paketi zaten bir spektrometre gerektirir, ancak iyileştirilmiş bir milimetre-dalga ve RF cihazı Europa'nın tüylerine daha ayrıntılı bir görünüm sağlayabilir. Bu veriler, Europa'nın iç mekanının yaşamı destekleyip destekleyemeyeceği konusunda onlarca yıllık tartışmayı çözebilir.
Gelecek yıllarda, uzay araştırmalarının en büyük önceliklerinden biri Güneş Sistemi'nin “Okyanus Dünyaları” nı yaşam belirtileri açısından araştırmak. Bunu görmek için, NASA ve diğer uzay ajansları tüm kimyasal ve biyolojik göstergeleri koklamak için gerekli araçları geliştirmekle meşguller. On yıl içinde, herhangi bir şansla, Dünya'daki yaşamın bir istisna değil, daha büyük bir normun parçası olduğunu görebiliriz.
