NASA'nın yeni araştırması, Enceladus'ta yaşamı arayacak
Cassini Satürn sistemine girip uydularını incelemeye başladığından beri, Enceladus büyük bir ilgi kaynağı haline geldi. Sonda, uydunun güney kutup bölgelerinde su ve organik moleküllerin patlamasını tespit ettikten sonra, bilim adamları Enceladus'un içinde, tıpkı Jüpiter'in ayı Europa ve güneş sistemindeki diğer gök cisimleri gibi sıcak bir okyanusa sahip olabileceğini tahmin etmeye başladılar.
Enceladusun okyanus tabanı ve okyanus tabanında meydana gelebilecek hidrotermal faaliyetlerin sanatsal görünümleri, fotoğraf: NASA / JPL
Gelecekte NASA, bu dumanları ve Enceladus'un içini daha da keşfetmek için bu sisteme başka bir görev göndermeyi umuyor. Bu görevin, NASA tarafından yakın zamanda duyurulan yeni bir enstrümanı, "milimetre altı" Enceladus İlkeleri Yaşam Enstrümanını (SELFI) içermesi muhtemeldir. Bu cihaz, NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi'ndeki bir ekip tarafından önerildi ve yakın zamanda daha fazla geliştirme için destek aldı.
Cassini görevinden önce bilim adamları Enceladus'un yüzeyinin sağlam olduğuna inanıyorlardı. Ancak Cassini verileri, ayın yörüngesinde bir iç okyanusun varlığına işaret eden hafif bir sarsıntı olduğunu gösteriyor. Europa gibi, buna gelgit kuvvetleri neden oluyor, çünkü gelgit kuvvetlerinin ürettiği çekirdek sıvı suyu içeride tutmak için yeterli ısı üretiyor. Antarktika yakınlarında, bu sonuç buzun çatlamasına ve çatlaklar oluşturmasına neden oldu.
Enceladus'un kabuğunun iç kısmının enine kesit görünümü, hidrotermal aktivitenin ay yüzeyinde bir su sütununa nasıl neden olduğunu gösterir. Görsel telif hakkı: NASA-GSFC / SVS, NASA / JPL-Caltech / Southwest Research Institute
Cassini misyonu ayrıca buz parçacıkları, su buharı, karbondioksit, metan ve diğer gazları uzaya sürekli olarak fırlatan yaklaşık 100 farklı çatlaktan dumanlar keşfetti. Bunları daha yakından incelemek için NASA, bileşimlerini belirlemek ve Enceladus'un iç okyanusları hakkında daha fazla bilgi edinmek için milimetre dalgalarına veya radyo frekansı (RF) dalgalarına güvenecek bazı iddialı araçlar geliştiriyor.
SELFI baş araştırmacısı Gordon Chin'e göre: SELFI, mevcut milimetre altı dalga ekipmanında önemli iyileştirmeler yaptı. Bir kez konuşlandırıldığında, Enceladus'un güney kısmındaki çatlaklardan periyodik olarak yayılan su ve buz kimyasallarının izlerini ölçecek. , "Kaplan deseni" olarak da bilinir. Cihaz, okyanusun kimyasal bileşimini ortaya çıkarmanın yanı sıra yaşamı destekleme potansiyeline sahip olduğunu da gösterecek.
Yeryüzünde, hidrotermal menfezler gelişen bir ekosisteme ev sahipliği yapıyor ve hatta dünyada yaşamın ilk ortaya çıktığı yer olduğundan bile şüpheleniliyor. Bu nedenle bilim adamları, Enceladus gibi aydaki hidrotermal aktiviteyi incelemeye bu kadar heveslidirler, çünkü güneş sistemindeki dünya dışı yaşamın bulunabileceği en olası yerleri temsil edebilirler.
Chin'in NASA'nın basın açıklamasında belirttiği gibi: milimetre altı dalga dalga boyları, çok yüksek frekanslı radyo aralığında, bize soğuk gazdaki birçok farklı türdeki moleküllerin sayısını ölçmek için bir yol sağlıyor. Enceladus'un sonuçlarını görmek için tüm tüyleri tarayabilirsiniz. Su buharı ve diğer moleküller, bazı okyanus kimyasallarını açığa çıkarabilir ve bir uzay aracını doğrudan bulutun içinden başka ölçümler yapmak için en iyi yola yönlendirebilir.
Enceladus'un "kaplan deseni" Cassini uzay aracı tarafından fotoğraflandı. Telif hakkı: NASA / JPL / ESA
Su, karbondioksit ve diğer elementler gibi moleküller, milimetre altı dalga spektrometrelerine duyarlı olan belirli radyo frekansları yayarlar. Spektral çizgiler çok ayrıktır ve yayılmalarının yoğunluğu varlıklarını ölçmek için kullanılabilir. Başka bir deyişle, SELFI gibi bir enstrüman sadece Enceladus'un iç okyanusunun kimyasal bileşimini değil, aynı zamanda bu kimyasalların bolluğunu da belirleyebilir.
Gezegenlerin, yıldızların, kuyruklu yıldızların ve diğer hedeflerin kimyasal bileşimini ölçmek için uzay biliminde onlarca yıldır spektrometreler kullanılmaktadır. Son zamanlarda bilim adamları, atmosferlerinin kimyasal bileşimini belirlemek için uzak gezegenlerden spektrumlar elde etmeye çalışıyorlar. Bu, potansiyel olarak yaşanabilir dış gezegenler bulmak için çok önemlidir, çünkü yaşam için bildiğimiz tek şey su buharı, nitrojen ve oksijen.
Bununla birlikte, milimetrenin altındaki dalga bandında tarama, nispeten yeni bir süreçtir, çünkü milimetrenin altına duyarlı aletler karmaşıktır ve yapımı zordur. Ancak, NASA Ar-Ge fonlarının yardımıyla Chin ve meslektaşları, enstrümanın hassasiyetini artırmak için amplifikatörler kullandı ve bu da sinyali yaklaşık 557 GHz'e çıkaracak. Bu, SELFI'nin Enceladus yüzeyinden üretilen eser miktarda su ve gazı tespit etmesini sağlayacaktır.
Diğer iyileştirmeler arasında daha enerji verimli ve esnek RF veri işleme sistemleri ve RF sinyalleri için hassas dijital spektrometreler bulunur. İkinci iyileştirme, radyo frekansı verilerini Enceladus'tan gaz miktarını, sıcaklığı ve bulut hızını ölçmek için analiz edilebilecek dijital sinyallere dönüştürmek için yüksek hızlı programlanabilir devreler kullanacaktır.
Europa'dan olası bir su sütunu spektrumu. Bu, Webb teleskopunun geri getirebileceği verilere bir örnek olacak. Telif hakkı: NASA-GSFC / SVS, Hubble Uzay Teleskobu, Stefanie Milam, Geronimo Villanueva
Bu geliştirmeler, SELFI'nin çeşitli su izotopları, metanol, amonyak, ozon, hidrojen peroksit, kükürt dioksit ve sodyum klorür (aka) dahil olmak üzere 13 farklı molekül türünü eşzamanlı olarak algılamasına ve analiz etmesine izin verecektir. tuz). Chin, Enceladus dışında, ekibin gelecekteki görevler için önerilen "SELFI" aracını tamamen geliştirebileceğine ve aynı zamanda şimdiye kadar yapılmış en muhteşem milimetre altı araçlardan biri olacağına inanıyor. "
Örneğin, son yıllarda bilim adamları, Europa'nın yüzeyinden bulutlanma aktivitesi keşfettiler. Bu faaliyetin, ayın iç okyanusundan yüzeye ılık su sütunu gönderen jeotermal faaliyetin sonucu olduğu düşünülüyor. NASA, James Webb Uzay Teleskobu'nu bu dumanları ve 2019'da konuşlandırılacak olan Enceladus'taki bu bulutları incelemek için kullanmayı umuyor.
Diğer bir olasılık da, önerilen Europa Clipper'ı donatmak için SELFI gibi bir aracı donatmaktır - 2022 ile 2025 arasında piyasaya sürülecek. Bu dedektörün cihazı zaten bir spektrometreye ihtiyaç duyuyor, ancak gelişmiş bir milimetre altı dalga ve RF cihazı, Europa bulutuna daha ayrıntılı bir bakmaya izin verebilir. Bu veriler, Europa'nın yaşamı destekleyip desteklemeyeceğine dair onlarca yıllık tartışmayı çözebilir.
Önümüzdeki yıllarda, uzay keşiflerinin en büyük önceliklerinden biri, yaşam belirtilerini aramak için güneş sisteminin "deniz dünyasını" incelemektir. Bunu anlamak için NASA ve diğer uzay ajansları, tüm kimyasal ve biyolojik göstergeleri tespit etmek için gerekli araçları geliştirmekle meşgul. Şanslıysanız, on yıl içinde dünyadaki yaşamın istisna olmadığını veya tek olmadığını görebiliriz!
