Cassini orbiter, 2017 Eylül ayında misyonu sona ermeden önce Satürn sistemi hakkında çok ilginç şeyler ortaya çıkardı. Satürn'ün halkaları ve Titan'ın (Satürn'ün en büyük ayı) yüzeyi ve atmosferi hakkında çok şey açıklamanın yanı sıra, gelen su tüylerinin keşfinden de sorumluydu. Enceladus'un güney kutup bölgesinden Bu tüylerin keşfi, ayın iç kısmında yaşamın olası varlığı hakkında geniş bir tartışmayı tetikledi.
Bu kısmen, tüylerin ayın çekirdek / manto sınırına kadar uzandığına ve yaşam için gerekli unsurları içerdiğine dair kanıtlara dayanıyordu. Almanya'nın Heidelberg Üniversitesi'nden araştırmacılar tarafından yürütülen yeni bir çalışma sayesinde, artık tüylerin karmaşık organik moleküller içerdiği doğrulandı. Bu, Dünya'dan başka bir vücutta ilk kez karmaşık organiklerin tespit edildiği ve yaşamı destekleyen ay için durumu güçlendirdi.
“Enceladus'un derinliklerinden makromoleküler organik bileşikler” başlıklı çalışma yakın zamanda dergide yayınlandı Doğa. Çalışma, Heidelberg Üniversitesi Yer Bilimleri Enstitüsü'nden Frank Postberg ve Nozair Khawaja tarafından yönetildi ve Leibniz Yüzey Modifikasyonu Enstitüsü (IOM), Güneybatı Araştırma Enstitüsü (SwRI), NASA'nın Jet Tahrik Laboratuvarı ve birden fazla üniversite.
Enceladus'un iç kısmında sıvı bir su okyanusunun varlığı, Cassini'nin ayın güney kutup yüzeyinden su çatlakları içeren yüzeydeki çatlaklardan (“Tiger Stripes” lakabı) püsküren tüyleri ilk kez gözlemlediği bilimsel tartışmalara konu olmuştur. Tarafından yapılan ölçümlere göre Cassini-Huygens prob, bu emisyonlar çoğunlukla su buharından oluşur ve moleküler azot, karbon dioksit, metan ve diğer hidrokarbonları içerir.
Görüntüleme, kütle spektrometrisi ve manyetosferik verilerin birleşik analizi, gözlemlenen güney kutup tüylerinin basınçlı yeraltı odalarından kaynaklandığını gösterdi. Bu, Cassini sondanın yaklaşık 10 km kalınlığında sıvı su güney kutup yeraltı okyanusunun varlığını gösteren yerçekimi ölçümleri yaptığı 2014 yılında görev.
Sonda Satürn'ün atmosferine daldırılmadan kısa bir süre önce sonda, iç okyanusun bir süredir var olduğunu gösteren veriler de elde etti. İçeride hidrotermal aktivitenin varlığını gösteren daha önceki okumalar ve iç mekanı modüle eden simülasyonlar sayesinde, bilim adamları, çekirdek yeterince gözenekli olsaydı, bu aktivitenin milyarlarca yıl boyunca bir iç okyanusu korumak için yeterli ısı sağlayabileceği sonucuna vardı.
Ancak, önceki tüm çalışmalar Cassini Veriler sadece tüy materyalindeki basit organik bileşikleri belirleyebildi ve moleküler kütleler çoğunlukla 50 atomik kütle biriminin altındaydı. Ekip, çalışmaları uğruna, 200 atomik kütle biriminin üzerinde kütlelere sahip olan tüylerin buzlu tanelerindeki karmaşık makromoleküler organik malzemenin kanıtlarını gözlemledi.
Bu, dünya dışı bir bedende kompleks organiklerin ilk tespitini oluşturur. Khawaja'nın son ESA basın bülteninde açıkladığı gibi:
“Çok karmaşık organik moleküller için tipik yapılar gösteren büyük moleküler parçalar bulduk. Bu dev moleküller genellikle halka şeklinde ve zincir benzeri alt yapılar oluşturan yüzlerce karbon, hidrojen, oksijen ve muhtemelen azot atomundan oluşan karmaşık bir ağ içerir. ”
Tespit edilen moleküller, yaklaşık 30.000 km / saat hızda Cassini üzerindeki toz analiz cihazına çıkan fırlatılmış buz tanelerinin sonucuydu. Ancak ekip, bunların Enceladus'un buzlu yüzeyinin altında bulunan daha büyük moleküllerin parçaları olduğuna inanıyor. Çalışmalarında belirttikleri gibi, veriler okyanusun üstünde ince bir organik zengin film olduğunu göstermektedir.
Bu büyük moleküller, yaşamla ilgili olabilecek karmaşık kimyasal işlemlerin sonucudur. Alternatif olarak, bazı meteoritlerde bulunanlara (veya ekipten şüphelenilen) hidrotermal aktivite ile üretilen primordial materyalden türetilebilirler. Postberg açıkladı:
“Bence bulduğumuz fragmanlar, Enceladus'un hidrotermal olarak aktif çekirdeğinde işlenmiş olan hidrotermal kökenlidir: yüksek basınçlarda ve sıcak sıcaklıklarda, orada beklediğimiz karmaşık organik moleküllerin ortaya çıkması mümkündür.”
Belirtildiği gibi, son simülasyonlar ayın iç okyanusunun milyarlarca yıldır var olması için hidrotermal aktivite yoluyla yeterli ısı üretebileceğini göstermiştir. Bu çalışma, organik materyalin hidrotermal menfezlerle okyanusa nasıl enjekte edilebileceğini göstererek bu senaryoyu takip etmektedir. Bu, bilim adamlarının gezegenimizdeki yaşamın kökenlerinde hayati bir rol oynadığına inandığı bir süreç olan Dünya'da olanlara benzer.
Dünyada, organik maddeler hidrotermal menfezler tarafından oluşturulan ve daha sonra yüzeye yükselen ve deniz spreyi ve kabarcıklar patlayarak dağılan yükselen hava kabarcıkları duvarlarında birikebilir. Bilim adamları, okyanusun içinden yükselen gaz kabarcıklarının çekirdek manto sınırından buzlu yüzeye organik materyal getirebileceği Enceladus'ta da benzer bir sürecin gerçekleştiğine inanıyorlar.
Bu kabarcıklar yüzeyde patladığında, daha sonra kaplan çatlaklarından gelen tuzlu spreyin bir parçası haline gelen bazı organik maddelerin dağılmasına yardımcı olur. Bu sprey daha sonra buzlu parçacıklara donarak uzağa ulaştığında, şu anda tespit edildiği Satürn Sistemi boyunca organik malzeme ve buz gönderir. Bu çalışma doğruysa, o zaman Enceladus'un iç mekanında yaşam için başka bir temel bileşen bulunur ve bu da orada yaşamı daha güçlü hale getirir.
Bu, Cassini tarafından yapılan, birçoğu Satürn'ün uydularında veya bazılarında yaşamın potansiyel varlığına işaret eden uzun bir keşif dizisinin en sonuncusudur. Güneş Sistemimizin bir “okyanus dünyasında” ilk organik molekülleri doğrulamanın yanı sıra, Cassini ayrıca zengin bir probiyotik ortam ve Titan üzerindeki organik kimyaya dair kanıtlar buldu.
Gelecekte, potansiyel görevlerin daha fazla kanıtı elde etmek için bu görevlere geri dönmesi bekleniyor. Cassini hariç tutulmuş. Elveda Cassini, ve iz bıraktığınız için teşekkürler!
