science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Na 13 geluksjaren bij Saturnus, Cassinis-missie komt tot een einde

Artist vertolking van Cassini bij Saturnus. Krediet:NASA/JPL

In oktober 1997, het Cassini-ruimtevaartuig schoot weg om Saturnus te verkennen en een sonde op zijn gelijknamige maan te laten vallen, Titan. Vervolgens, er is iets ongewoons gebeurd. Wat bedoeld was als een missie van vier jaar, werd bijna een decennium na de oorspronkelijke einddatum verlengd. Nu we het einde naderen van Cassini's 13 jaar voortdurende aanwezigheid in het Saturnusstelsel, het is duidelijk geworden dat dit enkele van de gelukkigste jaren in de geschiedenis van de astrobiologie waren.

Tijdens dit tijdperk van verkenning, ongeëvenaarde ontdekkingen met betrekking tot leven-in-het-universum werden gedaan, inclusief wat NASA's hoofd van planetaire wetenschap Jim Green noemde, "de twee uiteinden van het spectrum in de zoektocht naar leven."

Aan de ene kant van het spectrum ligt Enceladus:een kleine, sterk reflecterend lichaam, dat is veel in het nieuws geweest nadat alle noodzakelijke ingrediënten voor leven werden gedetecteerd in pluimen die uit de zuidpool schieten. Cassini's toevallige eerste ontdekking van deze pluimen vond plaats tijdens een vlucht in 2005. Sindsdien is tientallen flybys en studies door de Hubble Space Telescope hebben geholpen te bevestigen dat het verwarmde interieur van de ijzige maan voortdurend kilometers de ruimte in wordt geslingerd.

Daaropvolgende bemonstering door Cassini heeft ertoe geleid dat onderzoekers concluderen dat, terwijl ze het exo-leven op Enceladus niet direct konden detecteren, tussen de chemische verwarming en de beschikbare voedingsstoffen, er was goed bewijs dat alle aardachtige microben die daar leven meer dan genoeg hebben om te overleven.

"Enceladus heeft de omstandigheden die het meest lijken op wat we denken dat zich in onze diepe oceaan bevindt, "Zei Green in een interview met Astrobiology Magazine. "Er kan daar leven zijn - misschien zoals het leven dat we op aarde hebben gezien."

NASA's Cassini-ruimtevaartuig nam deze onbewerkte afbeelding op 27 maart, 2012. De camera was gericht op Saturnusmaan Enceladus op ongeveer 144, 281 mijl (232, 197 kilometer) verderop. Krediet:NASA/JPL/Space Science Institute

Aan de andere kant van het spectrum, maar net om de hoek in termen van het zonnestelsel, ligt een andere potentieel bewoonbare omgeving:Titan. Groen beschreef Titan, de op een na grootste maan in het zonnestelsel, zoals methaanregen en gigantische koolwaterstofmeren van ongekende diepte. In tegenstelling tot het soort exo-leven dat astrobiologen zich voorstellen onder de ijsschelp van Enceladus, het leven op Titan zou totaal anders zijn dan we ooit eerder hebben gezien.

De ontdekking dat Titan zoveel rijke en potentieel levensondersteunende functies bevat, was ook grotendeels toeval. Vanwege zijn grootte (het is groter dan de planeet Mercurius) was Titan essentieel om Cassini's baan rond Saturnus met succes te sturen en tegelijkertijd het brandstofverbruik tot een minimum te beperken. De resulterende flybys van de grootste maan in het Saturnus-stelsel, om nog maar te zwijgen van het zonnestelsel, mits herhaald, gedetailleerde beelden van zijn dikke stikstofatmosfeer, zijn cyclus van neerslag en verdamping, en zijn meren en wolken.

Vorige week, Cassini sloot zijn 127e flyby van Titan af met een radarintensieve diepe duik. De radar gericht op het noordelijk halfrond van Titan fungeerde als een soort sonar. Groen uitgelegd, "Als we een meer raken met radar, bijna al het signaal wordt erdoor gereflecteerd, maar niet alles. Een deel ervan gaat helemaal tot op de bodem, weerspiegelt, en komt terug. Met deze gegevens kunnen we de diepte bepalen."

Een artistieke weergave van de krachten die de pluimen op Enceladus vormgeven. Krediet:NASA

Eerdere flyby's met deze methode hebben aangetoond dat de methaan- en ethaanmeren op Titan op sommige plaatsen meer dan 200 meter diep zijn. Met deze laatste vlucht we hebben dieper in die verre meren en oceanen gekeken dan ooit tevoren, het in kaart brengen van de bewegende kustlijn van Titan met zoveel mogelijk details vóór Cassini's finale, noodlottige tuimelen in de verpletterende atmosfeer van Saturnus in september. Tussen nu en toen, het ruimtevaartuig zal tussen de ringen van Saturnus glijden. Door zijn radioschotel op de aarde te richten en signalen uit te zenden naarmate hij steeds dichter bij de gasreus komt, Cassini zal proberen een lang mysterie op te lossen:hoe groot is de kern van Saturnus? Het zal ook de grootte en vorm van het magnetische veld van Saturnus onderzoeken, welke heeft, daten, alleen gemeten vanaf de buitenkant van de ringen van Saturnus.

Drijvend hoog boven de koolwaterstofmeren, piekerige wolken zijn eindelijk begonnen terug te keren naar de noordelijke breedtegraden van Titan. Krediet:NASA

In 2004, toen Cassini voor het eerst op zijn bestemming aankwam, niemand, zelfs NASA niet, voorspelde dat zo'n goed bewijs van leven zou worden gevangen op Enceladus, of dat Titan zou opkomen als een alternatief model voor bewoonbaarheid. Nutsvoorzieningen, toen de grote finale van Cassini op 23 april begon, wetenschappers vroegen zich af hoe snel we kunnen terugkeren naar deze complexe ecosystemen en bewijs kunnen verzamelen dat het leven samenwerkt in de meren van Titan en onder het ijzige oppervlak van Enceladus.

"Als ik het in de vroege jaren 2000 had opgeschreven, het zou sciencefiction zijn geweest, " Green observeerde hoe, bijna 20 jaar geleden, geen van beide lichamen was helder op de radar van de astrobiologie. "Nutsvoorzieningen, de hele gemeenschap begint te denken:hoe komen we terug? En wat doen we als we daar aankomen?"

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan NASA's Astrobiology Magazine. Verken de aarde en daarbuiten op www.astrobio.net.