Wat weten wetenschappers over de maan Rhea van Saturnus?
Rhea is de op een na grootste satelliet van Saturnus, maar met het gemiddelde
Rhea bevindt zich op een afstand van 527 duizend.mijlen verder van Saturnus dan Dion en Tethys. Hierdoor ontvangt Rhea niet genoeg getijdevibraties van Saturnus voor interne verwarming. Bovendien wordt Rhea meer aangetast door kraters dan Dione en Tethys.
Oppervlakte en sfeervolle kenmerken
Rhea leek voor astronomen een klein stipjevóór Voyager-waarnemingen (1 en 2) in 1980 en 1981. De beelden van het ruimtevaartuig lieten zien dat het oppervlak van Rhea in twee gebieden kon worden verdeeld: een verlicht gebied vol kraters met een diameter van meer dan 40 km, en een tweede type gebied in delen van het pool- en equatoriale gebied met kraters met een kleinere diameter. Het lijkt erop dat er lang geleden in de geschiedenis van Rhea een ‘resurfacing’ heeft plaatsgevonden. Dit zou echter lang geleden zijn geweest; de gemiddelde leeftijd van de vlakten wordt geschat op ongeveer 4 miljard jaar.
Voyager-beelden toonden ook mysterieuslineaire ‘dunne’ lijnen, variërend van tientallen tot honderden kilometers, die vaak door vlaktes en kraters snijden. In 2006 lieten beelden van het Cassini-ruimtevaartuig zien dat deze gebieden kloven waren, zoals canyons. Dergelijke rotsen geven aan dat Rhea in het verleden tektonisch actief zou kunnen zijn geweest. Dit type oppervlaktekenmerk wordt ook aangetroffen op Dione en Tethys.
Het Cassini-ruimtevaartuig ontdekte een zeerdunne atmosfeer - een exosfeer gevuld met zuurstof en koolstofdioxide rond Rhea in 2010. Dit was de eerste keer dat een ruimtevaartuig rechtstreeks moleculen van een zuurstofatmosfeer – zij het een zeer dunne atmosfeer – op een andere wereld dan de aarde had gevangen.
De zuurstof op het oppervlak van Rhea is ongeveer 5 biljoen keer minder dicht dan wat we op aarde hebben.
Hoe komt Rhea aan haar naam?
De maan van Saturnus is vernoemd naar de Titanides in de oude Griekse mythologie - Rhea, de moeder van de Olympische goden (inclusief Zeus), dochter van Uranus en Gaia. Haar echtgenoot was Kronos (Romeinse Saturnus).
Cassini noemde Rhea een van de vier SideraLodoicea (Stars of Louis) naar koning Lodewijk XIV (de andere drie waren Tethys, Dione en Iapetus). Astronomen noemen ook Rhea Saturn V, wat de vijfde maan op afstand van Saturnus betekent. Geologische vindplaatsen in Rhea ontlenen hun naam meestal aan mensen en plaatsen aan scheppingsverhalen. De Internationale Astronomische Unie controleert momenteel de naamgeving van astronomische lichamen.
Rhea's belangrijkste mysterie
De op een na grootste maan van Saturnus is Rhea, een vande vreemdste hemellichamen. Deze maan heeft ringen van sojabonen zoals Saturnus. Deze ringen zijn de eerste die ooit rond de maan zijn ontdekt. De unieke kenmerken van Rhea houden hier echter niet op - eerdere spectroscopische studies hebben een niet-identificeerbare stof op het oppervlak aangetoond.
En nu kunnen de oude Cassini-gegevens dit al lang bestaande mysterie oplossen. De nieuwe bevindingen worden gedetailleerd in een studie gepubliceerd in Science Advances.
Het mysterie van Rhea's oppervlak begon enigszinsdecennia geleden, toen NASA's Cassini-ruimtevaartuig over Rhea vloog als onderdeel van zijn missie om Saturnus en zijn manen te verkennen. Hij voerde spectrografische analyse uit en verzamelde gegevens van ultraviolette beelden van de maan en zijn chemische samenstelling, waarmee hij bevestigde dat het oppervlak uit ijs bestaat. Maar de gegevens toonden ook de aanwezigheid van niet-identificeerbaar materiaal.
Hoe hebben wetenschappers de ontdekking gedaan?
Bhalamurugan Sivaraman - Universitair hoofddocent van het laboratoriumPhysics Research in India en co-auteur van de nieuwe studie. In haar interview met Inverse legde ze uit hoe het team de chemische aard van dit mysterieuze signaal probeerde te onderzoeken. Om dit te doen, keerden wetenschappers terug naar de oorspronkelijke Cassini-gegevens.
“We gebruikten gegevens uit het Cassini-archief om precies te begrijpen wat er aan de hand was”, zegt Sivaraman.
Het team achter het nieuwe onderzoekAnalyseerde de gegevens verzameld door de Cassini-flyby en voerde laboratoriumexperimenten uit om verschillende moleculen te testen om te zien welke het onbekende signaal zouden kunnen produceren.
Wat hebben ze gevonden?
P.Na mogelijke kandidaten te hebben onderzocht, hebben onderzoekers inUiteindelijk vonden ze de waarschijnlijke boosdoener: hydrazine. Hydrazine is een anorganische verbinding, een kleurloze vloeistof met dezelfde scherpe geur als ammoniak. H₂N—NH₂ is een uiterst giftige, zeer hygroscopische vloeistof. Hier op aarde wordt het gebruikt in farmaceutische producten, landbouwchemicaliën en als raketbrandstof voor ruimtevaartuigen. Volgens het onderzoek is dit de eerste keer dat een dergelijke stof op de maan is gedetecteerd.
Om te begrijpen waar de hydrazine vandaan zou kunnen komen, probeerden Sivaraman en zijn collega's in wezen de condities van Rhea's oppervlak in een laboratorium na te bootsen.
Vreemd genoeg suggereert deze simulatiedat Rhea's buurman, Titan, de grootste maan van Saturnus, mogelijk verband houdt met de aanwezigheid van hydrazine. De onderzoekers speculeren dat Titan stikstof (N) -moleculen kan uitstoten naar Rhea, die vervolgens worden omgezet in hydrazine door interacties met de maan.
Deze interactie van twee manen is grooteen zeldzaamheid in ons zonnestelsel. Maar gezien de omvang van Titan is het waarschijnlijk dat de maan enige invloed zal hebben op de objecten eromheen.
Waar komt het op neer?
Gezien dit de eerste detectie van hydrazine isop de maan wil het team achter de studie andere manen blijven observeren om te zien of er elders in het zonnestelsel hydrazine wordt gevormd. Ze vermoeden ook dat er mogelijk een nog onbekende chemische samenstelling is die nog moet worden ontdekt.
Dit specifieke werk helpt ons een ander molecuul te identificeren waarvan wetenschappers niet wisten dat het bestond.
Lees verder
Kijk naar een afbeelding van 8 biljoen pixels van Mars
Er wordt een nucleaire raketmotor gebouwd voor vluchten naar Mars. Hoe is het gevaarlijk?
Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen