Stopy raketového paliva byly nalezeny na Saturnově měsíci Rhea. Odkud to pochází?

Co vědí vědci o Saturnově měsíci Rhea?

Rhea je druhý největší satelit Saturnu, ale s průměrem

s poloměrem 764 km je to méně nežtřetina poloměru největšího měsíce Saturnu, Titanu. Rhea je malé, chladné těleso bez vzduchu, velmi podobné sesterským měsícům – Dione a Tethys. Stejně jako u ostatních dvou měsíců je Rhea slapově uzamčena ve fázi se svou mateřskou planetou – jedna strana je vždy obrácena k Saturnu – když dokončí svou oběžnou dráhu 4,5 dne Země. Povrchová teplota Rhea je také podobná povrchové teplotě Dione a Tethys: -174 °C v osluněných oblastech a -220 °C ve stínu. Rhea má vysokou odrazivost (nebo geometrické albedo). To naznačuje, že jeho povrch se skládá hlavně z vodního ledu.

Rhea se nachází ve vzdálenosti 527 tisíc.míle dále od Saturnu než Dion a Tethys. Z tohoto důvodu Rhea nedostává dost slapových vibrací od Saturnu pro vnitřní vytápění. Kromě toho je Rhea více ovlivněna krátery než Dione a Tethys.

Povrchové a atmosférické vlastnosti

Rhea astronomům připadala jako malá tečkapřed pozorováním Voyageru (1 a 2) v letech 1980 a 1981. Snímky sondy ukázaly, že povrch Rhey lze rozdělit na dvě oblasti: osvětlenou oblast posetou krátery o průměru přes 40 km a druhý typ oblasti v částech polární a rovníkové oblasti s krátery o menším průměru. Zdá se, že „obnovení povrchu“ nastalo dávno v historii Rhey. To by však bylo dávno; předpokládá se, že průměrné stáří plání je asi 4 miliardy let.

Snímky z Voyageru také ukázaly záhadulineární „tenké“ linie v rozmezí desítek až stovek mil, často protínající pláně a krátery. V roce 2006 snímky ze sondy Cassini ukázaly, že tyto oblasti byly trhlinami, jako jsou kaňony. Takové horniny naznačují, že Rhea mohla být v minulosti tektonicky aktivní. Tento typ povrchového prvku se také nachází na Dione a Tethys.

Sonda Cassini objevila velmitenká atmosféra - exosféra naplněná kyslíkem a oxidem uhličitým kolem Rhea v roce 2010. Bylo to poprvé, kdy kosmická loď přímo zachytila ​​molekuly kyslíkové atmosféry – i když velmi tenké – na jiném světě než na Zemi.

Kyslík na povrchu Rhea je asi 5 bilionkrát méně hustý než ten, který máme na Zemi.

Jak získala Rhea její jméno?

Měsíc Saturnu byl ve starověké řecké mytologii pojmenován po Titanides – Rhea, matka olympských bohů (včetně Dia), dcera Urana a Gaie. Jejím manželem byl Kronos (římský Saturn). 

Cassini nazvala Rhea jednou ze čtyř SideraLodoicea (Louisovy hvězdy) po králi Ludvíku XIV. (Další tři byli Tethys, Dione a Iapetus). Astronomové také nazývají Rhea Saturn V, což znamená pátý měsíc ve vzdálenosti od Saturnu. Geologická naleziště v Rhea obvykle odvozují svá jména od lidí a místa od mýtů o stvoření. Mezinárodní astronomická unie v současné době řídí pojmenování astronomických těles.

Hlavní záhada Rhea

Druhým největším měsícem Saturnu je Rhea, jeden znejpodivnější nebeská tělesa. Tento měsíc má prsteny sójových bobů jako Saturn. Tyto prsteny jsou vůbec první objevené kolem měsíce. Tím však jedinečné vlastnosti Rhea nekončí - předchozí spektroskopické studie ukázaly neidentifikovatelnou látku na jejím povrchu.

A tato stará tajemství nyní mohou vyřešit stará data z Cassini. Nové poznatky jsou podrobně popsány ve studii publikované v Science Advances.

Tajemství povrchu Rhea začalo poněkudpřed desítkami let, kdy kosmická sonda Cassini NASA přeletěla nad Rhea v rámci své mise zkoumat Saturn a jeho měsíce. Provedl spektrografickou analýzu, shromáždil data z ultrafialových snímků měsíce a jeho chemického složení a potvrdil, že jeho povrch je složen z ledu. Data však také ukázala přítomnost neidentifikovatelného materiálu.

Jak vědci objevili?

Bhalamurugan Sivaraman - docent laboratořeFyzikální výzkum v Indii a spoluautor nové studie. Ve svém rozhovoru pro Inverse vysvětlila, jak se tým pokusil prozkoumat chemickou povahu tohoto záhadného signálu. Za tímto účelem se vědci vrátili k původním datům sondy Cassini.

„Použili jsme data z archivu Cassini, abychom přesně pochopili, co se děje,“ říká Sivaraman.

Tým za novým výzkumemAnalyzovala data shromážděná průletem Cassini a provedla laboratorní experimenty, aby otestovala různé molekuly, aby zjistila, které z nich mohou produkovat neznámý signál.

Co našli?

PPo prozkoumání možných kandidátů výzkumníci vNakonec našli pravděpodobného viníka: hydrazin. Hydrazin je anorganická sloučenina, bezbarvá kapalina se stejně štiplavým zápachem jako amoniak. H₂N—NH₂ je extrémně toxická, vysoce hygroskopická kapalina. Zde na Zemi se používá ve farmacii, agrochemikáliích a jako raketové palivo pro kosmické lodě. Podle studie je to poprvé, co byla taková sloučenina na Měsíci objevena.

Abychom pochopili, odkud mohl hydrazin pocházet, Sivaraman a jeho kolegové se v podstatě pokusili znovu vytvořit podmínky povrchu Rhea v laboratoři.

Je zajímavé, že tato simulace naznačuježe lunární soused Rhea, Titan, největší měsíc Saturnu, může souviset s přítomností hydrazinu. Vědci spekulují, že Titan může emitovat molekuly dusíku (N) směrem k Rhea, které se pak převádějí na hydrazin prostřednictvím interakcí měsíce.

Tato interakce dvou měsíců je velkárarita v naší sluneční soustavě. Ale vzhledem k velikosti Titanu je pravděpodobné, že Měsíc bude mít nějaký vliv na objekty kolem něj.

Jaký je konečný výsledek?

Vzhledem k tomu, že se jedná o první detekci hydrazinuna Měsíci chce tým stojící za studií pokračovat v pozorování dalších měsíců, aby zjistil, zda se hydrazin tvoří i jinde ve sluneční soustavě. Mají také podezření, že může existovat dosud neznámé chemické složení, které ještě nebylo objeveno.

Tato konkrétní práce nám pomáhá identifikovat další molekulu, o které vědci dříve nevěděli, že existuje.

Přečtěte si více

Podívejte se na obraz Marsu o 8 bilionech pixelů

Pro lety na Mars se staví jaderný raketový motor. Jak je to nebezpečné?

Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí