Élet és tudomány

A gyűrűk urának birodalmában - Vadászat az Enceladusra

Megjelent az Élet és tudomány 2008. szeptemberi számában

Írta: Gesztesi Albert

 Képzeljük el, hogy egy száguldó autóból, erős teleobjektívvel kell képeket készítenünk egy 1 kilométer távolságban lévő hirdetőtábláról. Bizony, nem várhatunk ilyen helyzetben tűéles fotókat. A Cassini űrszondának mégis sikerült hasonló bravúrt véghezvinnie, amikor a Naprendszerben száguldva vizsgálta a Szaturnusz különös holdját, az Enceladust.

A Cassini évek óta vizsgálja a Szaturnusz rendszerét, és augusztus 11-én jutott eddig legközelebb, 50 kilométeres távolságra az Enceladushoz, az óriásbolygó legérdekesebb holdjához. Az űrszonda sebessége eközben 17,7 km/másodperc volt, azaz 63700 kilométer óránként, ezért az űrszonda irányításával foglalkozó szakemberek agyaggalamb-lövészethez hasonlították, hogy eközben kellett éles fényképeket és pontos, kiértékelhető méréseket készíteni. A fe­ladatot az is nehezítette, hogy a megvilágítási viszonyok is elég kedvezőtlenek voltak a nagy naptávolság, valamint az alacsony megvilágítási szög miatt. A bravúr végül is sikerült, az űrszonda elküldte a készített képeket és mérési eredményeket, amelyek kiértékelése még eltart egy ideig. (A rárepülés nyomvonalát, és a fényképezett területeket mutatja az 1. és 2. kép.)
Minél többet vizsgáljuk az Enceladust, annál rejtélyesebbnek tűnik, hogy milyen folyamatok mennek végbe a felszínén és közvetlenül a felszíne alatt. A Cassini 2005-ös mérései alapján tudjuk, hogy egy rendkívül aktív holdról van szó. Déli pólusa környékén, az úgynevezett „tigriskarmolásos” területen (3. kép) a felszín alól nagy sebességgel anyag – elsősorban víz – tör elő hideg gejzírként (4. kép), ami a Szaturnusz legkülső, E gyűrűjét gyarapítja. Vajon összefüggő vízóceán található az egész holdacskát borító jégkéreg alatt, vagy csak a déli pólusnál húzódik meg egy vízlencse? Egyáltalán miért van olvadt állapotban? A fellépő árapályerők keltette súrlódás miatt? Vagy az Enceladus rendelkezik valamilyen belső hőforrással? A területről készített infravörös felvételek (5. kép) szépen mutatják, hogy a hosszan elnyúló, párhuzamos hasadékok környezetének hőmérséklete akár 90-95 Celsius-fokkal is magasabb lehet a felszínénél. (A Cassini-missziót követő cikkeinkben ezekkel már foglalkoztunk.)
További érdekesség, hogy a korábbi mérésekből kiderült, nem tisztán vízgőz – pontosabban vízpára – és fagyott jégszemcsék törnek elő a hold felszíne alól, hanem szén-dioxid, ammónia és nitrogén is. A problémát az jelenti, hogy ezek az anyagok különböző sebességgel áramlanak ki a hasadékok mélyéről. A leggyorsabbak a vízrészecskék, a fagyott ammónia és a szén-dioxid kristályok lassabbak. Vannak, akik ezt azzal próbálják magyarázni, hogy a jégkéreg alatt a víznek és a többi anyagnak valamiféle keveréke található, és a nyomás hatására a kürtőkből, hasadékokból kiáramló gejzír szilárd összetevői a hasadék falával súrlódva lelassulnak. Elég gyenge lábakon álló elmélet. Hogy valójában milyen folyamatok játszódnak le, az még további vizsgálatokat igényel. Ezért tartja fontosnak Paul Helfenstein, a Cassini-kutatógárda egyik tagja (Cornel University) a közelrepüléseket: „Ennek az augusztusi közelrepülésnek az elsődleges célja minél részletesebb képek készítése az Enceladus geológiailag aktív területéről. Ezekből a felvételekből és a mérési adatokból szeretnénk megérteni, hogy miként működnek a gejzírek, és milyen a tektonikus és szeizmikus aktivitás, tehát azok a hatások, amelyek ma is átalakítják az égitest felszínét.”
A legnagyobb közelség alkalmával készített nagyfelbontású felvételeken (6–9. kép) szinte belátunk a hasadékok mélyére, megfigyelhetjük a meredek falakat és a jégtömböket, amelyek szanaszét hevernek egyes területeken. A most nyert, a korábbinál részletesebb hőmérsékletadatok segítik a kutatókat abban, hogy meghatározhassák, hol áramlanak ki jégszemcsék, és hol folyékony víz, esetleg más anyag a repedésekből. A legjobb felvételek felbontása eléri a 7 méter/képpont értéket.
Az augusztus 11-i közelrepülés az első volt a tervezett hét megközelítés közül, amelyek a Cassini-űrszonda meghosszabbított kutatási programjában szerepelnek.