NASAs Cassini-rumfartøj har været på jagt efter atomisk ilt, siden det ankom til Saturn. Det opdagede, at store mørke revner omkring dens sydpol var varme og udspydte vanddamp og ispartikler. Cassini forventes at kigge endnu et gang i 2008, hvor det vil gøre endnu et tæt flyby.
Atomisk ilt kunne aldrig forveksles med dyre parfume. Men ligesom en duft, der dvæler i luften i et tomt rum, giver antydninger til en tidligere beboer, blev skyen af ilt, som Cassini-rumfartøjet stødte på, da det først nærmet sig Saturn, et ringekort fra en anden himmelsk tilstedeværelse, den lille måne Enceladus.
Oxygen var den første ledetråd, der foregår meget mere under Enceladus 'iskolde overflade, end det først optrådte. Det tog et stykke tid for forskere at få beskeden. At spore iltkilden førte dem til et meget usædvanligt sted i solsystemet, et sted, der muligvis har et af de sjældneste og mest efterspurgte stoffer i universet - flydende vand.
Nu ser du det, nu skal du ikke
Cassinis ultraviolette billeddyspektrograf foretog sin første undersøgelse af Saturns atmosfære sent i december 2003, da rumfartøjet nærmede sig slutningen af sin syv-årige rejse til den ringede planet. Sammen med det forventede brint, længe kendt for at være gasgigantens vigtigste komponent, detekterede spektrografen tilstedeværelsen af ilt. ”Vi var de første til at opdage ilt i Saturn-systemet,” siger Dr. Larry Esposito fra University of Colorado, hovedundersøger for instrumentet. Da Saturns ringe hovedsageligt er lavet af vandis, var det ikke overraskende at finde en ingrediens af vand, ilt i Saturns atmosfære, forklarer han. Oxygen, de observerede, var i form af enkelt iltatomer, kaldet atomisk ilt, som i vand, H2O.
I januar 2004, da det igen kiggede på Saturns atmosfære, fandt den en massiv boble af ilt nær Saturns yderste ring, E-ringen. Så bare et par måneder senere var meget af iltet væk. ”Det overraskende var den mængde ilt, vi så, og hvordan den ændrede sig,” siger Esposito. ”Dette var det første tegn på, at der skete noget usædvanligt.”
”Vores første idé var, at kollisionerne mellem små måner i ringene frigav små pustede is, og at isen blev nedbrudt i dens atomer, hvoraf den ene ville være atomisk ilt,” forklarer Esposito. ”Vi fremlagde denne hypotese, men ideen syntes ikke at fungere.”
Det, der virkede, var en række observationer i foråret 2005, der viste, at der foregik noget meget underligt på Enceladus, som lige sker til bane inden for E-ringen, hvor den mystiske iltsky først blev opdaget. Cassinis magnetometer viste, at månen havde en atmosfære. For lille til at have tyngdekraft nok til at holde fast i en atmosfære i meget længe, Enceladus måtte have en stabil gasskilde, som f.eks. Gejsere, for at holde en atmosfære i gang. Den kosmiske støvanalysator detekterede en strøm af partikler omkring Enceladus. Forskerne spekulerede på, om disse partikler kunne komme fra månen eller fra E-ringen, og om måske selve månen måske er kilden til ispartikler til E-ringen.
Cassini-videnskabsteamene var ivrige efter at se nærmere på. Mission-navigatører omdesignede rumfartøjets bane for at bringe det tættere på Enceladus end tidligere var planlagt. ”Dette er en stor fordel ved en mission som Cassini,” ifølge Esposito. "Du flyver ikke bare en gang, du kan følge op, når noget virker lovende."
Klar til en nærbillede
I juli 2005 kørte Cassini kun 175 kilometer (109 miles) fra Enceladus. Rumfartøjets instrumenter afslørede, at de store mørke revner, kaldet ”tigerstriber” på månens sydpol, var varme og udspydte vanddamp og ispartikler.
Flybyen fandt sted lige da en stjerne bevægede sig bag månens sydpol. ”Da vi så månen slukke lyset fra stjernen, identificerede spektrometret ilt,” siger Esposito. ”Stjernelyset viste vandmolekyler mellem os - rumfartøjet - og stjernen. Det viste en lokal sky af vand nær Enceladus. ”
”Vi var i stand til at måle formen på skyen, estimere mængden af vand, den indeholdt, og den hastighed, det ville blive ødelagt og producere ilt,” siger Esposito. Mængden af vand, de så, omkring en million tons, var nøjagtigt den nødvendige for at tilvejebringe en sky af ilt som den, de først havde observeret i nærheden af E-ringen mere end et år tidligere. ”Dette var et mest behageligt resultat,” siger Esposito. ”Vi målte to nye forskellige fænomener og fandt, at de passer sammen.”
Mysteriet med det atomære ilt blev løst. På samme tid afslørede dens kilde, den forringende Enceladus sig at være helt anderledes end den kolde, døde iskalde måne, den burde have været. Lille, som den er, den har en intern varmekilde og er geologisk aktiv. Dens gejsere kaster nok vanddamp og is til at bevare månens atmosfære, fodre den enorme E-ring og nedbrydes i iltskyer som den, der først blev opdaget af Cassini på vej til Saturn.
Ikke langt under månens snedækkede hvide overflade, siger forskere, kan det være store puljer af flydende vand, opvarmet af den samme varmekilde, der driver dens gejsere. Dets potentiale for vand sætter Enceladus i en elite gruppe af steder, hvor livet kunne eksistere. Cassini-rumfartøjet svinger tilbage i 2008 for et andet look.
Klik her for at lære mere om Enceladus.
Original kilde: NASA / JPL / SSI News Release
