Pe măsură ce turul lui Cassini al lui Saturn se apropie de sfârșit, o privire înapoi la cărțile poștale de la sondă

Fă o plecăciune, Cassini. A fost o performanță maraton: 20 de ani în spațiu, peste 200 de orbite în jurul lui Saturn și sute de mii de imagini ale planetei uriașe, inelele sale stropitoare și numeroasele sale luni. Pe 15 septembrie, nava spațială veterană își va folosi ultima explozie de combustibil pentru a plonja în a șasea planetă de la soare. Oamenii de știință și pasionații de spațiu din întreaga lume îl vor vedea cum merge cu uimire și nostalgie.

„Este greu să nu antropomorfizezi nava spațială”, spune Matthew Tiscareno de la Institutul SETI din Mountain View, California, care lucrează la Cassini de când a intrat pe orbita lui Saturn în 2004. „Am mers pe spatele ei pentru aceste 13. ani și s-a făcut tot ce i-am cerut. Cred că este cea mai spectaculoasă misiune de succes pe care NASA a condus-o vreodată.”

O PISTA GHEATA Cassini a arătat că inelele celebre ale lui Saturn seamănă mai mult cu o piesă Roller Derby decât cu un album de discuri. Bucăți de gheață la fel de mici ca nisipul și mai mari decât casele se ciocnesc și se ciocnesc, ghidate de gravitația lui Saturn însuși, precum și de unele dintre lunile sale mici. O perturbare a inelului fotografiată pe 8 aprilie 2016 (în inelul exterior de mai jos) s-a datorat cel mai probabil unui obiect mic încorporat, mai degrabă decât atragerii micuțului spectator al unei luni Pandora (dreapta jos).JPL-Caltech/NASA, Institutul de Științe Spațiale

Cassini a fost proiectat să-și antreneze cele 12 instrumente științifice pe sistemul Saturn pentru o perioadă scurtă de patru ani, dar NASA a extins misiunea de două ori. Chiar și cu timpul suplimentar, durata de 13 ani a lui Cassini este mai mică de jumătate de an pe Saturn, unde un an durează 29 de ani pământeni.

După tot acest timp, am asistat doar la tranzițiile la primăvara și vara saturniene, echivalentul lunii ianuarie până în iunie pe Pământ. Și totuși am văzut atât de multe.

Cassini a dezvăluit furtuni masive care furișează de zeci de ani, inele care ar putea fi cel mai bun laborator pentru studierea modului în care se formează planetele și detalii despre unele dintre cele peste 60 de luni ale lui Saturn. Doi dintre acești sateliți, Titan și Enceladus, i-au surprins pe oamenii de știință de la Cassini având multe dintre ingredientele potrivite pentru viață (SN: 9/2/17, str. 12). Ambarcațiunea a reînnoit imaginea noastră despre Saturn și familia sa cerească.

Lunii potențial locuibile ale lui Saturn sunt motivul pentru care Cassini trebuie să întâmpine un final dramatic. Echipa misiunii Cassini a decis că este mai sigur să prăbușească ambarcațiunea în Saturn însăși decât să riște ca nava să rătăcească și să se lovească de Enceladus sau Titan, răspândindu-și germenii pământeni în orice ecosisteme în curs de dezvoltare de acolo.

Dar ambarcațiunea va fi ocupată până la sfârșit. Din aprilie, Cassini a făcut scufundări săptămânale în regiunea posibil presărată cu moloz dintre Saturn și inelele sale, o zonă pe care echipa nu îndrăznise să o exploreze până acum. În plus, ambarcațiunea va colecta date în timpul ultimului zbor în atmosfera gigantului gazos. Aceste măsurători finale ar trebui să ajute la rezolvarea unora dintre cele mai elementare mistere despre planetă, inclusiv când și-a primit inelele emblematice.

„Datele Cassini”, spune membrul echipei Ralph Lorenz de la Applied Physics Lab, „ne vor ține ocupați zeci de ani.”

Supraviețuirea furtunii

JPL-CALTECH/NASA, INSTITUTUL DE ȘTIINȚĂ SPATIALĂ

În ochiul vârtejului hexagonal al lui Saturn, viteza norilor poate atinge 150 de metri pe secundă. Furtuna, prezentată aici în culori false din 2012, probabil că există de zeci de ani, dacă nu de secole. Saturn nu are munți sau oceane care să întrerupă furtuna.

Ondulări ridicate

Micuța lună a lui Saturn, Daphnis, orbitează în interiorul Keeler Gap de 42 de kilometri din inelul exterior A al lui Saturn. Această secvență de 10 imagini, fiecare luată la aproximativ un minut și 30 de secunde una dintre ele, arată atracția gravitațională a lui Daphnis care perturbă particulele de la marginea golului. Luna are doar 8 kilometri diametru, dar atracția sa gravitațională este suficientă pentru a ridica ondulații în inelele din jurul ei. Aceste valuri au fost observate pentru prima dată în 2009, în jurul perioadei echinocțiului de primăvară al lui Saturn. Daphnis are o creastă în jurul ecuatorului său, care este probabil făcută din particule fine pe care le-a adunat din inele.

Țepi de inel

JPL, NASA, INSTITUTUL DE ȘTIINȚĂ SPATIALĂ

Inelele lui Saturn sunt „probabil cea mai plată structură cunoscută de om”, spune astronomul Matthew Tiscareno. Pe o lungime de sute de mii de kilometri, grosimea lor verticală variază de obicei cu doar aproximativ 10 metri. Dar Cassini a spart aceste structuri, înalte până la 2,5 kilometri, în 2009, când lumina soarelui a lovit inelele într-un unghi perfect pentru a arunca umbre lungi.

Alinia

JPL-CALTECH/NASA, SSI

Cassini a surprins un portret de familie al cinci dintre lunile lui Saturn în această imagine din iulie 2011. De la stânga la dreapta, ei sunt Janus (179 km diametru), Pandora (81 km diametru, cuibărit în inele), Enceladus (504 km diametru, care apar. jumătate luminate deasupra inelelor din centrul imaginii), Mimas (396 km diametru) și Rhea (1528 km diametru, în extrema dreaptă).

Terenul Titanului

JPL-CALTECH/NASA, ASI, CORNELL

Omul de știință al misiunii Cassini, Ralph Lorenz, are această imagine în culori false a Ligeia Mare, o mare mare pe Titan, luna lui Saturn, atârnată în biroul său. Radarul lui Cassini a privit prin ceața portocalie densă a lunii pentru a dezvălui o suprafață asemănătoare Pământului cu mări, râuri și nori pline cu etan lichid și metan. Luna ar putea avea ingredientele vieții. „Titan a făcut experimente de chimie prebiotică pentru noi de foarte mult timp”, spune Elizabeth Turtle, membru al echipei. Ea și Lorenz lucrează cu alții la o misiune propusă numită Dragonfly, care ar ateriza drone pe Lună pentru a eșantiona suprafața acesteia.

Titan este singurul loc din sistemul solar, altul decât Pământul, despre care se știe că găzduiește lacuri și cursuri lichide cu viață lungă. Dar pe Titan, lichidul este în mare parte metan și etan, nu apă. Videoclipul de mai jos combină imagini radar ale Titanului din 2004 până în 2013, în timp ce Cassini zboară deasupra celor două mari mari ale sale, Kraken Mare și Legia Mare. Acolo unde lacurile par întunecate, lichidul este excepțional de nemișcat și plat ca o oglindă.

Orbitele interioare

JPL-CALTECH/NASA, INSTITUTUL DE ȘTIINȚĂ SPATIALĂ

Ghidând particule minuscule în jurul lor, lunile mici încorporate în inelele lui Saturn creează caracteristicile asemănătoare elicei văzute aici. Oamenii de știință au urmărit aceste obiecte de peste un deceniu, numindu-le pe cele mai mari după pionierii aviației. Aceste imagini, luate pe 21 februarie 2017, arată două vederi ale lui Santos-Dumont, numit după un aviator brazilian-francez. „Este singura dată în istoria astronomiei în care am urmărit orbita unui obiect care orbitează pe un disc”, spune astronomul Matthew Tiscareno. Studierea elicelor poate ajuta la dezvăluirea modului în care cresc planetele care se formează în discul de gaz și praf în jurul unei stele tinere.

Jeturi de gheață

Una dintre cele mai mari surprize ale misiunii Cassini a fost că luna înghețată Enceladus își aruncă măruntaiele în inelele lui Saturn. Aceste jeturi de la polul sudic al Lunii provin dintr-un ocean subteran, care poate avea chimia potrivită pentru viață. Jeturile furnizează, de asemenea, material înghețat unuia dintre inelele lui Saturn.

Puterea penelor

JPL-CALTECH/NASA, INSTITUTUL DE ȘTIINȚĂ SPATIALĂ

Această imagine în culori false din 2005 arată întinderea penelor spectaculoase de pe luna Enceladus. Eșantionarea ulterioară efectuată de Cassini a arătat că penele conțin amoniac, o varietate de compuși organici și hidrogen molecular – toate semne că luna ar putea fi locuibilă. NASA are în vedere o misiune pentru a se întoarce și a eșantiona penele.

Luminile sudice

Cassini a observat aurora strălucitoare a lui Saturn dansând lângă polul său sudic în iulie 2017. Punctele luminoase care apar peste acest videoclip din stânga jos se datorează particulelor încărcate care lovesc detectorul. În spatele petelor, puteți vedea strălucirea fantomatică a aurorei. Aceste spectacole de lumină sunt create atunci când particulele încărcate de la soare lovesc atmosfera planetei și fac gazul să strălucească.

JPL-CALTECH/NASA, SSI

Sculptor lunar

JPL-CALTECH/NASA, SSI, QMUL

Inelul exterior al lui Saturn, numit inel F, este sculptat de mici luni care trec pe lângă inel. Praful și particulele de gheață ale inelului sunt trase de gravitația lunii. Aceste imagini de la Cassini, luate între 2006 și 2008, arată diverse perturbări în inelul exterior.

Planeta mama

JPL-CALTECH/NASA, INSTITUTUL DE ȘTIINȚĂ SPATIALĂ

Această imagine iconică a lui Cassini este cunoscută drept „Ziua în care Pământul a zâmbit”. Pe 19 iulie 2013, Cassini s-a întors spre planeta sa de origine și a filmat o fotografie cu inelele lui Saturn și Pământul și luna sa, toate în același cadru (SN: 24.08.13, str. 8). A fost a treia oară când Pământul a fost fotografiat din sistemul solar exterior, dar prima dată când omenirea a primit o atenție, astfel încât oamenii să poată ridica privirea și să zâmbească sau să facă semn pentru cameră.


Citiți o altă versiune a acestei povești la Știri științifice pentru studenți