Auf dem Saturnmond Rhea wurden Spuren von Raketentreibstoff gefunden. Woher kommt das?

Was wissen Wissenschaftler über den Saturnmond Rhea?

Rhea ist der zweitgrößte Satellit des Saturn, allerdings mit dem Durchschnitt

bei einem Radius von 764 km sind es weniger alsein Drittel des Radius des größten Saturnmondes Titan. Rhea ist ein kleiner, kalter, luftloser Körper, der den Schwestermonden Dione und Tethys sehr ähnlich ist. Wie die anderen beiden Monde ist Rhea gezeitensynchron mit seinem Mutterplaneten verbunden – eine Seite ist immer dem Saturn zugewandt –, während er seine 4,5-Tage-Umlaufbahn abschließt. Auch die Oberflächentemperatur von Rhea ähnelt der von Dione und Tethys: −174°C in sonnenbeschienenen Bereichen und −220°C in schattigen Bereichen. Rhea hat ein hohes Reflexionsvermögen (oder geometrische Albedo). Dies deutet darauf hin, dass seine Oberfläche hauptsächlich aus Wassereis besteht.

Rhea liegt in einer Entfernung von 527 Tausend.Meilen weiter vom Saturn entfernt als Dion und Tethys. Aus diesem Grund erhält Rhea vom Saturn nicht genügend Gezeitenschwingungen für die innere Erwärmung. Darüber hinaus ist Rhea stärker von Kratern betroffen als Dione und Tethys.

Oberflächen- und atmosphärische Merkmale

Für Astronomen schien Rhea ein winziger Punkt zu seinvor den Voyager-Beobachtungen (1 und 2) in den Jahren 1980 und 1981. Die Bilder der Raumsonde zeigten, dass die Oberfläche von Rhea in zwei Regionen unterteilt werden kann: ein beleuchtetes Gebiet voller Krater mit einem Durchmesser von über 40 km und eine zweite Art von Region in Teilen der Polar- und Äquatorregion mit Kratern mit kleinerem Durchmesser. Es scheint, dass es in Rheas Geschichte schon vor langer Zeit zu einer „Erneuerung“ gekommen ist. Dies dürfte jedoch lange her sein; das Durchschnittsalter der Ebenen wird auf etwa 4 Milliarden Jahre geschätzt.

Auch Voyager-Bilder zeigten ein mysteriöses Bildlineare „dünne“ Linien, die Dutzende bis Hunderte von Kilometern lang sind und oft Ebenen und Krater durchschneiden. Im Jahr 2006 zeigten Bilder der Raumsonde Cassini, dass es sich bei diesen Gebieten um Spalten handelte, die wie Schluchten aussahen. Solche Gesteine ​​deuten darauf hin, dass Rhea in der Vergangenheit tektonisch aktiv gewesen sein könnte. Diese Art von Oberflächenstruktur findet sich auch auf Dione und Tethys.

Die Raumsonde Cassini entdeckte ein sehrdünne Atmosphäre – eine mit Sauerstoff und Kohlendioxid gefüllte Exosphäre rund um Rhea im Jahr 2010. Dies war das erste Mal, dass eine Raumsonde Moleküle einer Sauerstoffatmosphäre – wenn auch einer sehr dünnen – auf einem anderen Planeten als der Erde direkt einfing.

Der Sauerstoff auf Rheas Oberfläche ist etwa fünf Billionen Mal weniger dicht als der, den wir auf der Erde haben.

Wie kam Rhea zu ihrem Namen?

Der Saturnmond wurde nach den Titaniden in der antiken griechischen Mythologie benannt – Rhea, die Mutter der olympischen Götter (einschließlich Zeus), Tochter von Uranus und Gaia. Ihr Ehemann war Kronos (römischer Saturn). 

Cassini nannte Rhea eine der vier SideraLodoicea (Stars of Louis) nach König Louis XIV (die anderen drei waren Tethys, Dione und Iapetus). Astronomen nennen auch Rhea Saturn V, was den fünften Mond in einiger Entfernung vom Saturn bedeutet. Geologische Stätten in Rhea leiten ihre Namen normalerweise von Menschen und Orten von Schöpfungsmythen ab. Die Internationale Astronomische Union kontrolliert derzeit die Benennung astronomischer Körper.

Rheas Hauptgeheimnis

Der zweitgrößte Mond des Saturn ist Rhea, einer vondie seltsamsten Himmelskörper. Dieser Mond hat Sojabohnenringe wie Saturn. Diese Ringe sind die ersten, die rund um den Mond entdeckt wurden. Die einzigartigen Eigenschaften von Rhea enden jedoch nicht hier - frühere spektroskopische Untersuchungen haben eine nicht identifizierbare Substanz auf ihrer Oberfläche gezeigt.

Und jetzt können die alten Cassini-Daten dieses langjährige Rätsel lösen. Die neuen Erkenntnisse werden in einer in Science Advances veröffentlichten Studie detailliert beschrieben.

Das Geheimnis von Rheas Oberfläche begann etwasVor Jahrzehnten, als das Cassini-Raumschiff der NASA im Rahmen seiner Mission zur Erforschung des Saturn und seiner Monde über Rhea flog. Er führte eine spektrographische Analyse durch und sammelte Daten aus ultravioletten Bildern des Mondes und seiner chemischen Zusammensetzung, um zu bestätigen, dass seine Oberfläche aus Eis besteht. Die Daten zeigten aber auch das Vorhandensein von nicht identifizierbarem Material.

Wie haben Wissenschaftler die Entdeckung gemacht?

Bhalamurugan Sivaraman – Außerordentlicher Professor des LaborsPhysikforschung in Indien und Co-Autor der neuen Studie. In ihrem Interview mit Inverse erklärte sie, wie das Team versuchte, die chemische Natur dieses mysteriösen Signals zu untersuchen. Dazu griffen die Wissenschaftler auf die ursprünglichen Cassini-Daten zurück.

„Wir haben Daten aus dem Cassini-Archiv genutzt, um genau zu verstehen, was vor sich ging“, sagt Sivaraman.

Das Team hinter der neuen ForschungAnalysierte die beim Cassini-Vorbeiflug gesammelten Daten und führte Laborexperimente durch, um verschiedene Moleküle zu testen und herauszufinden, welche das unbekannte Signal erzeugen könnten.

Was haben sie gefunden?

P.Nach Prüfung möglicher Kandidaten haben Forscher inSchließlich fanden sie den wahrscheinlichen Schuldigen: Hydrazin. Hydrazin ist eine anorganische Verbindung, eine farblose Flüssigkeit mit dem gleichen stechenden Geruch wie Ammoniak. H₂N-NH₂ ist eine äußerst giftige, stark hygroskopische Flüssigkeit. Hier auf der Erde wird es in Pharmazeutika, Agrochemikalien und als Raketentreibstoff für Raumfahrzeuge verwendet. Der Studie zufolge ist dies das erste Mal, dass eine solche Verbindung auf dem Mond nachgewiesen wurde.

Um zu verstehen, woher das Hydrazin stammen könnte, versuchten Sivaraman und seine Kollegen im Wesentlichen, die Bedingungen der Rhea-Oberfläche in einem Labor wiederherzustellen.

Seltsamerweise schlägt diese Simulation vorDer Mondnachbar von Rhea, Titan, der größte Saturnmond, könnte mit dem Vorhandensein von Hydrazin zusammenhängen. Die Forscher spekulieren, dass Titan Stickstoff (N) -Moleküle in Richtung Rhea emittieren könnte, die dann durch Mondwechselwirkungen in Hydrazin umgewandelt werden.

Diese Interaktion zweier Monde ist ein großes Ereigniseine Seltenheit in unserem Sonnensystem. Angesichts der Größe von Titan ist es jedoch wahrscheinlich, dass der Mond einen gewissen Einfluss auf die ihn umgebenden Objekte haben wird.

Was ist das Endergebnis?

In Anbetracht dessen handelt es sich um den ersten Nachweis von HydrazinAuf dem Mond möchte das Team hinter der Studie weiterhin andere Monde beobachten, um festzustellen, ob anderswo im Sonnensystem Hydrazin gebildet wird. Sie vermuten auch, dass es eine noch unbekannte chemische Zusammensetzung geben könnte, die es noch zu entdecken gilt.

Diese besondere Arbeit hilft uns, ein anderes Molekül zu identifizieren, von dem Wissenschaftler vorher nicht wussten, dass es existiert.

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