Búcsú a Cassinitől

Néhány órán belül véget ér a NASA Cassini űrszondájának küldetése, amely 2004 óta forradalmasította a tudásunkat a Szaturnuszról és holdjairól, megállapítva hogy utóbbiak közül legalább egy, az Enceladus potenciálisan alkalmas élet hordozására.

“A Cassini őrületesen, lenyűgözően, csodálatosan sikeres volt.”

- mondta el Curt Niebur, a Cassini küldetésért felelős egyik kutató.

Az irányítók az űrszondát szándékosan belevezetik a Szaturnusz légkörébe, hogy az Enceladus és más holdak biztosan érintetlenek maradjanak földi mikroorganizmusoktól. A Cassini a minden várakozást felülmúló karrierjéhez méltóan zárja küldetését. Az utolsó pillanatokig, amíg a pozicionáló fúvókái tudják korrigálni a Szaturnusz vékony felső-légkörének hatását, így a Föld felé mutatni az antennát, folyamatosan fog adatokat továbbítani a bolygó felső-légköréről. A szonda 113 ezer km/h-s sebességének köszönhetően a légkör sűrűsége gyorsan megnövekszik és erre pár perc múlva már nem lesznek képesek. A kisbusz méretű Cassini először elkezd bukdácsolni, végül pedig elég a légkörben.

Forrás: NASA/JPL

Magyar idő szerint várhatóan 13:55-kor szakad majd meg a kapcsolat a Cassini és a NASA Ausztráliában található rádióantennái között. Mivel a fénysebességgel haladó rádióhullámoknak 83 percig tart elérni a Földre, a Cassini valójában 12:32-kor hallgat el.

A 12 műszerből 8 fog az utolsó percekben is adatokat gyűjteni, a legfontosabb ezek közül egy ion és neutrális tömegspektrométer, amely közvetlenül mintát fog venni a felső-légkörből.

A Cassini saját sikerének elszenvedője.

Az elmúlt 13 évben szinte teljesen elfogyott a szonda hajtóanyaga, amivel képes pályáját és orientációját módosítani. A küldetés irányítói ezt a trendet látva évekkel ezelőtt eldöntötték, hogy a Cassini-t a “Grand Finale” végső küldetési fázis végén szándékosan belevezetik a Szaturnuszba. A drámai lezárásra azért van szükség, hogy teljesen kizárható legyen annak a veszélye, hogy a Cassini a jövőben beszennyezzen földi baktériumokkal lakhatóságra potenciálisan alkalmas holdakat. Nem ez az első, hogy a NASA így vet véget egy küldetésnek. 2003-ban a Jupitert 8 évig vizsgáló Galileo-űrszondát léptették be a gázóriás légkörébe, elkerülve ezzel az Európé-hold potenciális beszennyezését.

A nyíllal jelölt pont a Föld. Forrás: NASA/JPL

A Cassini felfedezései, leginkább a gejzírekkel, hidrotermális aktivitással és jég alatti globális óceánnal rendelkező Enceladus-hold potenciális lakhatóságára vonatkozóan egyértelművé tették a kutatók számára, hogy a szonda a Galileo-val megegyező sorsra kell hogy jusson. Ezelőtt azonban egy ambiciózus küldetési fázist dolgoztak ki, a már említett “Grand Finale” pályákat, amely során a Cassini a Szaturnusz és gyűrűi között haladt el, a vége felé nagyon megközelítve a bolygó légkörét. Ezt a régiót egy űrszonda sem vizsgálta korábban. A terv sikerült, a Cassini gond nélkül átvészelte az áthaladásokat és rengeteg izgalmas adatot gyűjtött a gyűrűkről és a bolygó légköréről.

“Visszatekintek és azt gondolom: A mindenit, majdnem egy teljes Szaturnusz évig dolgoztam a Cassini-n. Egy Szaturnusz év 30 évig tart és 29-et dolgoztam a Cassini-n.”

- mondta el a Dr. Linda Spilker, a Cassini vezető kutatója

A Cassini-Huygens az első űrszonda, amely pályára állt a Szaturnusz körül és hosszú ideig vizsgálta a bolygót és holdjait. A szonda eredetileg két részből állt, a Cassini keringőegységből és az Európai Űrügynökség (ESA) Huygens, a Titán holdra szánt leszállóegységéből. A Cassini-Huygens 1997-ben indult a Földről egy Titan IV rakétán. A szonda 2004 július 1-én állt pályára a Szaturnusz körül és a 2004 végéig Cassini által szállított Huygens pedig 2005 január 14-én sikeresen landolt a Titánon, részletes adatokat és képeket küldve annak légköréről és felszínéről.

A legfontosabb tudományos eredmények

A szonda feltárta a kaotikus változásokat, amelyek formálják a Szaturnusz gyűrűinek alakját, gejzíreket talált az Enceladus holdon, radarjával feltérképezte a Titán felszínét, hatalmas viharokat figyelt meg a gázóriás légkörében, követte az évszakos változásokat és a bolygó átalakuló időjárását közel fél Szaturnusz évig (egy Szaturnusz év 30 földi évvel egyenlő, ennyi idő alatt kerüli meg egyszer a Napot).

Forrás: NASA/JPL

Az Enceladus

Az Enceladus okozta minden kétséget kizáróan a legnagyobb meglepetést a Cassini kutatói számára. A szonda vizsgálatai előtt inaktívnak gondolt hold valójában szinte folyamatosan jeget és vízpárát lövell ki gejzírjeiből. Ezek a gejzírek a déli pólus környékén elterülő óriási hasadékokban jönnek létre. A kilövellő jég összetételének vizsgálata rámutatott, hogy sóban és szerves anyagokban gazdag a másodpercenként 200 kg-nyi Enceladus-ból távozó törmelék. A gejzíreket, valamint a hold belsejében található óceánt a Szaturnusz gravitációs vonzása, ún. ár-apály erői fűtik.

Forrás: NASA/JPL

A gejzírekből kiáramló részecskék továbbá szilikátokat is tartalmaznak. Ezek valószínűleg víz és kövek interakciója révén jönnek létre az Enceladus mélyén fekvő hidrotermális kürtőkben. A Földön hasonló óceáni kürtők olyan mikroorganizmusoknak adnak otthont, amelyek a napfénytől távol, kémiai energián élnek.

Forrás: NASA/JPL

Ezekkel a felfedezésekkel az Enceladus lett a legvalószínűbb hely, ahol élet kialakulhatott és máig fennmaradhatott a Naprendszerben. A gejzíreknek köszönhetően pedig jövőbeli űrszondák - amelyek rendelkeznek komplex molekulák és mikroorganizmusok detektálásának képességével - viszonylag könnyen választ adhatnak majd arra, valóban van-e élet a távoli, jeges holdon.

A Titán

Forrás: NASA/JPL

A Cassini történelmet írt, amikor az által szállított európai Huygens szonda lett az első, amelyik sikeresen landolt egy külső naprendszerbéli égitesten. A két és fél órás felszín fele történő ereszkedés során részletes adatokat gyűjtött a hold sűrű, többnyire nitrogénből álló légköréről. Ezt követően a Huygens egy fagyott, kövekkel teli ártérre hasonlító, narancsszínű köd által borított felszínről továbbított képeket.

Forrás: ESA

A Titánon a Cassini komplex kémiai folyamatokat tárt fel, amelyek hasonlítanak az ősi, 4 milliárd évvel ezelőtti földihez, amikor még nem alakult ki a bolygónkon az élet. Bár a Titán légköre optikai tartományban nem átlátható, a Cassini radarja segítségével szinte globálisan fel tudta térképezni a hold felszínét.

Forrás: NASA/JPL

A Cassini a Titán egyenlítőjénél hatalmas vízjégből álló és szénhidrogénekkel borított dűnéket talált, a pólusok közelében pedig metán-etán esők által táplált óriási szénhidrogén tavakat. A Cassini egyik legcsodálatosabb felvételével megörökítette, ahogy a napfény visszaverődik az egyik ilyen tó felszínéről. Radarjának segítségével pedig megmérte a tavak mélységét, amelyeket egyszer földi robot-tengeralattjárok, vagy robothajók vizsgálhatnak majd.

Forrás: NASA/JPL

A szonda más mérései arra utalnak, hogy a -179 Celsius fokos felszíni hőmérsékletű jeges kéreg alatt vastag, folyékony vízréteg lehet.

A Szaturnusz további holdjai

A legnagyobb meglepetések a Szaturnusz 60-nál is több holdjának vizsgálata során érték a kutatókat. Az adatok legalább annyi új kérdést generáltak, mint amennyit megválaszoltak.

Iapetus. Forrás: NASA/JPL

A kutatók végre megoldották a Iapetus - a hold egyik fele sötét, a másik fele pedig világos - rejtélyét, amikor rátaláltak egy másik Szaturnusz holdból, a Phoebe-ből kiáramló, hatalmas gyűrűt alkotó anyagra. A Iapetius keringési iránnyal megegyező oldala felszedi a Phoebe-ből származó törmeléket és ez eredményezi a sötét felszínt.

A kráterekkel teli Mimas hold tengelyferdeségének változásaiból pedig arra következtetnek a kutatók, hogy a felszín alatt potenciálisan vízréteg húzódhat.

Hyperion. Forrás: NASA/JPL

A bolygó legkisebb holdjainak vizsgálata, amelyeket soha korábban nem láttunk közelről, egy sor furcsa alakú égitestet tártak fel. A Hyperion egy szivacsra hasonlít, a Pandorán pedig egy hatalmas becsapódási kráter található.

A gyűrűk

Forrás: NASA/JPL

A Szaturnusz gyűrűi több milliárd jégrészecskéből állnak. Távolról stabilnak és tökéletesnek tűnnek, de a Cassini feltárta, hogy milyen folyamatok formálják őket és hogy valójában mennyire dinamikusak is. A gyűrűk közel száz méter vastagok, formáját pedig a Szaturnusz kisebb-nagyobb holdjai alakítják.

Forrás: NASA/JPL

Nagyobb skálán is zajlanak drámai változások. A Szaturnusz napéjegyenlőségének környékén, a Cassini hatalmas küllő-szerű struktúrákat figyelt meg a gyűrűkben. Ezek a nagy, elektromosan töltött részecske halmazok néhány óra alatt jönnek létre és tűnnek el.

A légkör

A Szaturnusz gyűrűi sokszor elterelik a figyelmet a bolygó felhőzetéről és azok mintázatairól. A Cassini hatalmas viharokat látott az évek során, amelyek betekintést engednek a folyamatokban, amelyek a bolygó légkörét irányítják. 2010-ben egy ilyen, tekergő fehér felhőkből álló vihar több mint 10000 kilométeres átmérőt ért el és a bolygó teljes északi féltekét beterítette.

Forrás: NASA/JPL

A Cassini továbbá megfigyelte a Szaturnusz északi pólusánál található, igen látványos, hexagon alakú felhőformát. A 30000 kilométeres hexagon belsejében 300 kilométeres szélsebesség jellemző, közepén pedig egy nagyobb hurrikán található. Furcsa módon a bolygó déli pólusánál nem alakult ki hasonló struktúra.

Forrás: NASA/JPL

A felbecsülhetetlen értékű tudományos adatokon és felfedezéseken túl a Cassini lenyűgöző felvételei feltárták előttünk a Szaturnusz szépségét és mindannyiunkhoz közelebb hozták a Naprendszer ezen távoli szegletét.

Forrás: NASA/JPL

Végül, ha valaki további részletekre kíváncsi, a májusi Budapest Science Meetup-on a Cassini adataival dolgozó Németh Zoltán (MTA WIGNER FK Részecske és Magfizikai Intézet - Űrfizikai és Űrtechnikai Osztály) beszélt a szonda legnagyobb sikereiről:

via JPL, NASA, Nature, BBC News

Népszerű
Uralkodj magadon!
Új kommentelési szabályok vannak 2016. január 21-től. Itt olvashatod el, hogy mik azok, és itt azt, hogy miért vezettük be őket.
;