พบร่องรอยของเชื้อเพลิงจรวดบนดวงจันทร์เรอาของดาวเสาร์ มันมาจากไหน?

นักวิทยาศาสตร์รู้อะไรบ้างเกี่ยวกับ Rhea ดวงจันทร์ของดาวเสาร์

Rhea เป็นดาวเทียมที่ใหญ่เป็นอันดับสองของดาวเสาร์ แต่มีค่าเฉลี่ย

โดยมีรัศมี 764 กม. น้อยกว่าหนึ่งในสามของรัศมีของดวงจันทร์ไททันที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ เรียเป็นร่างเล็ก เย็นชา ไร้อากาศ คล้ายกับดวงจันทร์คู่พี่น้องอย่างไดโอนและเทธีส เช่นเดียวกับกรณีของดวงจันทร์อีกสองดวง Rhea ถูกขังอยู่ในระยะเดียวกับดาวเคราะห์แม่ โดยด้านหนึ่งหันหน้าไปทางดาวเสาร์เสมอ ในขณะที่มันโคจรรอบโลกด้วยขนาด 4.5 วัน อุณหภูมิพื้นผิวของนกกระจอกเทศก็ใกล้เคียงกับอุณหภูมิของไดโอนและเทธิสเช่นกัน คือ -174°C ในบริเวณที่มีแสงแดดส่องถึง และ -220°C ในบริเวณที่มีร่มเงา Rhea มีการสะท้อนแสงสูง (หรืออัลเบโด้เชิงเรขาคณิต) นี่แสดงให้เห็นว่าพื้นผิวของมันประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่

Rhea ตั้งอยู่ที่ระยะทาง 527,000ห่างจากดาวเสาร์มากกว่า Dion และ Tethys หลายไมล์ ด้วยเหตุนี้ Rhea จึงไม่ได้รับการสั่นสะเทือนของกระแสน้ำจากดาวเสาร์เพียงพอสำหรับการทำความร้อนภายใน นอกจากนี้ Rhea ยังได้รับผลกระทบจากหลุมอุกกาบาตมากกว่า Dione และ Tethys

คุณสมบัติพื้นผิวและบรรยากาศ

Rhea ดูเหมือนจุดเล็กๆ สำหรับนักดาราศาสตร์ก่อนการสำรวจยานโวเอเจอร์ (1 และ 2) ในปี 1980 และ 1981 ภาพถ่ายของยานอวกาศแสดงให้เห็นว่าพื้นผิวของเรียสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน ได้แก่ พื้นที่ส่องสว่างที่เต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 40 กม. และพื้นที่ประเภทที่สองในส่วนของบริเวณขั้วโลกและเส้นศูนย์สูตรที่มีหลุมอุกกาบาตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า ดูเหมือนว่า "การฟื้นคืนสภาพ" จะเกิดขึ้นมานานแล้วในประวัติศาสตร์ของเรอา อย่างไรก็ตาม นี่คงเป็นเวลานานแล้ว เชื่อกันว่าอายุเฉลี่ยของที่ราบจะอยู่ที่ประมาณ 4 พันล้านปี

ภาพถ่ายจากยานโวเอเจอร์ยังแสดงให้เห็นความลึกลับอีกด้วยเส้น “บาง” เชิงเส้นที่มีระยะทางตั้งแต่สิบถึงหลายร้อยไมล์ มักจะตัดผ่านที่ราบและหลุมอุกกาบาต ในปี พ.ศ. 2549 ภาพถ่ายจากยานอวกาศแคสซินีแสดงให้เห็นว่าพื้นที่เหล่านี้เป็นรอยแยกเหมือนหุบเขา หินดังกล่าวบ่งชี้ว่า Rhea อาจมีการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกในอดีต ลักษณะพื้นผิวประเภทนี้พบได้ใน Dione และ Tethys เช่นกัน

ยานอวกาศแคสสินีค้นพบมากบรรยากาศเบาบาง - ชั้นบรรยากาศนอกโลกที่เต็มไปด้วยออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์รอบ ๆ Rhea ในปี 2010 นี่เป็นครั้งแรกที่ยานอวกาศจับโมเลกุลของบรรยากาศออกซิเจนได้โดยตรง แม้จะบางมาก บนโลกอื่นที่ไม่ใช่โลก

ออกซิเจนบนพื้นผิวของนกกระจอกเทศมีความหนาแน่นน้อยกว่าที่เรามีอยู่บนโลกประมาณ 5 ล้านล้านเท่า

Rhea ได้รับชื่อของเธออย่างไร?

ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ได้รับการตั้งชื่อตาม Titanides ในตำนานเทพเจ้ากรีกโบราณ - Rhea ซึ่งเป็นมารดาของเทพเจ้าแห่งโอลิมปิก (รวมถึง Zeus) ลูกสาวของดาวยูเรนัสและ Gaia สามีของเธอคือโครนอส (โรมันแซทเทิร์น) 

Cassini เรียก Rhea ว่าหนึ่งในสี่ SideraLodoicea (Stars of Louis) หลังจากพระเจ้าหลุยส์ที่ 14 (อีกสามคนคือ Tethys, Dione และ Iapetus) นักดาราศาสตร์ยังเรียก Rhea Saturn V ซึ่งหมายถึงดวงจันทร์ดวงที่ 5 ที่อยู่ห่างจากดาวเสาร์ สถานที่ทางธรณีวิทยาใน Rhea มักได้ชื่อมาจากผู้คนและสถานที่จากตำนานการสร้าง ปัจจุบันสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลควบคุมการตั้งชื่อหน่วยงานทางดาราศาสตร์

ความลึกลับหลักของ Rhea

ดวงจันทร์ที่ใหญ่เป็นอันดับสองของดาวเสาร์คือ Rhea ซึ่งเป็นหนึ่งในวัตถุท้องฟ้าที่แปลกประหลาดที่สุด ดวงจันทร์นี้มีวงแหวนถั่วเหลืองเหมือนดาวเสาร์ วงแหวนเหล่านี้เป็นวงแรกที่ค้นพบรอบดวงจันทร์ อย่างไรก็ตามคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของ Rhea ไม่ได้จบลงเพียงแค่นั้น - การศึกษาทางสเปกโตรสโกปีก่อนหน้านี้ได้ระบุสารที่ไม่สามารถระบุได้บนพื้นผิวของมัน

และตอนนี้ข้อมูลแคสสินีเก่าสามารถไขปริศนาอันยาวนานนี้ได้ การค้นพบใหม่มีรายละเอียดในการศึกษาที่ตีพิมพ์ใน Science Advances

ความลึกลับของพื้นผิวของ Rhea เริ่มขึ้นบ้างเมื่อหลายสิบปีก่อนเมื่อยานอวกาศแคสสินีของนาซาบินเหนือเรอาซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจสำรวจดาวเสาร์และดวงจันทร์ เขาทำการวิเคราะห์สเปกโตรกราฟฟิคโดยรวบรวมข้อมูลจากภาพอัลตราไวโอเลตของดวงจันทร์และองค์ประกอบทางเคมีเพื่อยืนยันว่าพื้นผิวของมันประกอบด้วยน้ำแข็ง แต่ข้อมูลยังแสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของวัสดุที่ไม่สามารถระบุได้

นักวิทยาศาสตร์ทำการค้นพบได้อย่างไร?

ภลามูรูกัน สิวารามัน - รองศาสตราจารย์ประจำห้องปฏิบัติการการวิจัยฟิสิกส์ในอินเดียและผู้ร่วมเขียนการศึกษาใหม่ ในการให้สัมภาษณ์กับ Inverse เธออธิบายว่าทีมงานพยายามตรวจสอบลักษณะทางเคมีของสัญญาณลึกลับนี้อย่างไร เมื่อต้องการทำเช่นนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงกลับไปใช้ข้อมูลแคสสินีดั้งเดิม

“เราใช้ข้อมูลจากเอกสารสำคัญของ Cassini เพื่อทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้น” Sivaraman กล่าว

ทีมงานที่อยู่เบื้องหลังการวิจัยใหม่วิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมโดยยานแคสสินีบินผ่าน และทำการทดลองในห้องปฏิบัติการเพื่อทดสอบโมเลกุลต่างๆ เพื่อดูว่าโมเลกุลใดสามารถสร้างสัญญาณที่ไม่รู้จักได้

พวกเขาพบอะไร?

ปหลังจากตรวจสอบผู้สมัครที่เป็นไปได้แล้ว นักวิจัยในในที่สุดพวกเขาก็พบผู้กระทำผิด: ไฮดราซีน ไฮดราซีนเป็นสารประกอบอนินทรีย์ ซึ่งเป็นของเหลวไม่มีสี มีกลิ่นฉุนเหมือนกับแอมโมเนีย H₂N—NH₂ เป็นของเหลวที่เป็นพิษอย่างยิ่งและมีความสามารถในการดูดความชื้นสูง บนโลกนี้มันถูกนำไปใช้ในด้านเภสัชกรรม เคมีเกษตร และเป็นเชื้อเพลิงจรวดสำหรับยานอวกาศ จากการศึกษาครั้งนี้ นี่เป็นครั้งแรกที่มีการตรวจพบสารประกอบดังกล่าวบนดวงจันทร์

เพื่อทำความเข้าใจว่าไฮดราซีนอาจมาจากที่ใด Sivaraman และเพื่อนร่วมงานของเขาจึงพยายามสร้างสภาพพื้นผิวของ Rhea ขึ้นใหม่ในห้องปฏิบัติการ

อยากรู้อยากเห็นการจำลองนี้ชี้ให้เห็นTitan ซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ของ Rhea อาจเกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของไฮดราซีน นักวิจัยคาดการณ์ว่าไททันอาจปล่อยโมเลกุลไนโตรเจน (N) ไปยัง Rhea ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็นไฮดราซีนผ่านการโต้ตอบของดวงจันทร์

ปฏิสัมพันธ์ของดวงจันทร์สองดวงนี้ใหญ่มากสิ่งหายากในระบบสุริยะของเรา แต่เมื่อพิจารณาจากขนาดของไททัน มีแนวโน้มว่าดวงจันทร์จะมีอิทธิพลต่อวัตถุรอบๆ บ้าง

บรรทัดล่างคืออะไร?

เมื่อพิจารณาว่านี่เป็นการตรวจพบไฮดราซีนครั้งแรกบนดวงจันทร์ ทีมงานที่อยู่เบื้องหลังการศึกษานี้ต้องการสำรวจดวงจันทร์ดวงอื่นๆ ต่อไปเพื่อดูว่าไฮดราซีนก่อตัวขึ้นที่อื่นในระบบสุริยะหรือไม่ พวกเขายังสงสัยว่าอาจมีองค์ประกอบทางเคมีที่ยังไม่ทราบแน่ชัดที่ยังถูกค้นพบ

ผลงานชิ้นนี้ช่วยให้เราระบุโมเลกุลอื่นที่นักวิทยาศาสตร์ไม่ทราบมาก่อน

อ่านเพิ่มเติม

ดูภาพดาวอังคาร 8 ล้านล้านพิกเซล

กำลังสร้างเครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์สำหรับเที่ยวบินไปยังดาวอังคาร อันตรายอย่างไร?

การทำแท้งกับวิทยาศาสตร์: จะเกิดอะไรขึ้นกับเด็กที่จะคลอด