Cassini-Huygens-operaatiossa työskentelevä planeettatutkijoiden ryhmä on löytänyt Saturnuksen kuun Enceladusista pienistä jäisistä hiukkasista, jotka tarjoavat houkuttelevan katsauksen tämän arvoituksellisen maailman sisustukseen. Cassinin spektrometri, Cassini-plasmaspektrometri (CAPS), löysi yllätyksen: jään hiukkaset latautuivat sähköisesti.
Cassini on tutkinut Saturnia ja sen kuut vuodesta 2004. Enceladus on 500 kilometriä (300 mailia) leveä ja Cassinin soittosarja on havainnut, että kuu on aktiivinen, ja etelänavan lähellä olevat suihkut kuljettavat kaasua ja vettä tuhansia kilometrejä avaruuteen. . Kahden erityisen läheisen kuun lennon aikana vuonna 2008, joka leijui vain 52 ja 25 km pinnasta nopeudella noin 15 km sekunnissa (54 000 km tunnissa), avaruusaluksen CAPS-instrumentin osoitettiin nostavan kaasua, kun se lähentyi töyhtö.
CAPS-instrumentti on suunniteltu havaitsemaan varautunut kaasu (plasma), mutta sen mittaukset räjähdyskappaleessa paljasti pieniä jääjyviä, joiden allekirjoitukset voisivat olla vain siinä tapauksessa, että ne olisivat sähköisesti ladattuja. Nämä jyvät, joiden mitat ovat todennäköisesti vain muutama nanometri (metrin tuhannesosanoset - 50 000 kertaa ohuempia kuin ihmisen hiukset), kuuluvat kokoalueelle kaasuatomien ja paljon suurempien jääjyvien välillä, jotka molemmat otettiin näytteistä suoraan edellisen Enceladusin aikana flybys. Hiukkasilla on sekä positiivisia että negatiivisia sähkövarauksia, ja varausten sekoitus vaihteli Cassini-avaruusaluksen ylittäessä putken.
Dr. Geraint Jones ja Dr. Chris Arridge, molemmat Lontoon University College: n Mullard-avarustieteellisestä laboratoriosta, esittelevät CAPS-ryhmän tulokset Hertfordshiren yliopistossa järjestettävässä eurooppalaisen tähtitieteen ja avaruustieteen viikon konferenssissa.
Jones ja Arridge ehdottavat, että jyvät voidaan ladata niin kutsuttujen triboelektristen prosessien avulla, törmäämällä yhteen Enceladusin pinnan alla olevassa tuuletusaukossa, ennen kuin ne nousevat pilaan. Tämä tarjoaa tärkeitä vinkkejä tuuletusaukkojen olosuhteisiin ja voi puolestaan auttaa sisätilojen olosuhteiden ymmärtämisessä.
Jones ja Arridge ovat kiinnostuneita siitä, mitä heidän löytönsä paljastaa Enceladusista: "Erityisen kiehtovia ovat pölypurskeet, jotka CAPS havaitsee, kun Cassini kulkee yksittäisten suihkukoneiden läpi", Jones sanoo. "Jokainen suihku on kuitenkin jaettu varauksen mukaan", lisää Arridge, "Negatiiviset jyvät ovat toisella puolella ja positiiviset toisella".
Arridge sanoi, että ehkä kun nämä varautuneet jyvät kulkevat pois Enceladusta, niiden polkuja taipuu sähkö- ja magneettikentät Saturnuksen jättiläisessä magnetosfäärissä. Tällä tavoin Saturnuksen magnetosfääri toimii valtavana massaspektrometrinä hajuhiukkasille, jolloin tutkijat voivat rajoittaa massojaan. Arridge on alkanut mallintaa näiden hiljattain löydettyjen hiukkasten polkuja.
Ionisoitu kaasu (plasma) Saturnuksen magnetosfäärissä virtaa Enceladusen ohi nopeudella yli 80000 km tunnissa. Arridgin tulokset osoittavat, että jotta tämä valtava massaspektrometri toimisi ja jotta nämä pölyhiukkaset saavuttaisivat Cassinin, plasmajoen on hidastuttava merkittävästi putkeen ja sen läheisyyteen nopeuteen, joka on alle 3200 km tunnissa. Tämä plasman hidastuminen johtuu hiukan injektoivista hiukkasista plasmavirtaan - jolloin koko virtaus hidastuu samalla tavalla kuin autojen liittyessä kiireiselle moottoritielle. Nämä uudet tulokset antavat lisätodisteita siitä, että Enceladus-putkeen liittyvällä materiaalilla on valtava vaikutus kuun ympäristöön.
Tulevat Cassini-lentotapit auttavat ymmärtämään entistä enemmän Enceladussa ja sen ympäristössä tapahtuvia prosesseja. William Herschel ei voinut epäillä, että vuonna 1789 löytämästään pienestä valopisteestä tulee tällainen eksoottinen paikka.
Lähde: RAS
