Μια ομάδα πλανητών επιστημόνων που εργάζονται στην αποστολή Cassini-Huygens ανακάλυψαν μικροσκοπικά, παγωμένα σωματίδια στο λοφίο από το φεγγάρι του Κρόνου Enceladus που προσφέρουν μια μαγευτική ματιά στο εσωτερικό αυτού του αινιγματικού κόσμου. Το φασματόμετρο στο Cassini, το Cassini Plasma Spectrometer (CAPS) ανακάλυψε μια έκπληξη: τα σωματίδια πάγου φορτίζονται ηλεκτρικά.
Το Cassini εξερευνά τον Κρόνο και τα φεγγάρια του από το 2004. Το Enceladus έχει πλάτος 500 χιλιόμετρα (300 μίλια) και η σουίτα οργάνων του Cassini βρήκε το φεγγάρι να είναι ενεργό, με αεριωθούμενα αεροπλάνα κοντά στο νότιο πόλο που εκτοξεύουν αέριο και νερό χιλιάδες χιλιόμετρα έξω στο διάστημα . Κατά τη διάρκεια δύο ιδιαίτερα στενών flybys του φεγγαριού το 2008, περιστρέφοντας μόνο 52 και 25 km από την επιφάνεια σε περίπου 15 km ανά δευτερόλεπτο (54.000 km ανά ώρα), το όργανο CAPS στο διαστημικό σκάφος έδειξε να συγκεντρώνει αέριο καθώς μεγεθύνεται μέσω του λοφίο.
Το όργανο CAPS έχει σχεδιαστεί για να ανιχνεύει φορτισμένο αέριο (πλάσμα), αλλά οι μετρήσεις του στο λοφίο αποκάλυψαν μικροσκοπικούς κόκκους πάγου των οποίων οι υπογραφές θα μπορούσαν να υπάρχουν μόνο εάν φορτίζονταν ηλεκτρικά. Αυτοί οι κόκκοι, πιθανότατα διαμέτρου μόνο μερικών νανομέτρων (δισεκατομμυριοστά του μέτρου - 50, 000 φορές πιο λεπτό από τα ανθρώπινα μαλλιά), εμπίπτουν σε εύρος μεγέθους μεταξύ ατόμων αερίου και πολύ μεγαλύτερων κόκκων πάγου, και οι δύο από τους οποίους έγιναν δειγματοληψίες απευθείας κατά τη διάρκεια του προηγούμενου Enceladus flybys. Τα σωματίδια έχουν τόσο θετικά όσο και αρνητικά ηλεκτρικά φορτία και το μείγμα των φορτίων ποικίλλει καθώς το διαστημικό σκάφος Cassini διέσχισε το λοφίο.
Ο Δρ Geraint Jones και ο Dr. Chris Arridge, και οι δύο από το εργαστήριο Mullard Space Science Laboratory του University College London, παρουσιάζουν τα αποτελέσματα για την ομάδα CAPS στο συνέδριο European Week of Astronomy and Space Science στο Πανεπιστήμιο του Hertfordshire.
Ο Jones και ο Arridge προτείνουν ότι οι κόκκοι μπορούν να φορτιστούν μέσω των λεγόμενων τριβοηλεκτρικών διεργασιών, μέσω της πρόσκρουσης μαζί στο άνοιγμα κάτω από την επιφάνεια του Εγκέλαδου προτού αναδυθούν στο λοφίο. Αυτό παρέχει σημαντικές συμβουλές για τις συνθήκες στους αεραγωγούς και με τη σειρά του μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση των συνθηκών στο εσωτερικό.
Ο Τζόουνς και ο Άριτζ είναι ενθουσιασμένοι με αυτό που αποκαλύπτει η ανακάλυψή τους για τον Εγκέλαδο: «Αυτό που είναι ιδιαίτερα συναρπαστικό είναι οι εκρήξεις σκόνης που ανιχνεύει η CAPS όταν ο Cassini περνά μέσα από τα μεμονωμένα τζετ στο λοφίο», λέει ο Jones. «Κάθε τζετ χωρίζεται ανάλογα με τη φόρτιση», προσθέτει ο Arridge, «Οι αρνητικοί κόκκοι είναι από τη μία πλευρά και οι θετικοί από την άλλη».
Ο Arridge είπε ότι ίσως, καθώς αυτοί οι φορτισμένοι κόκκοι απομακρύνονται από τον Εγκέλαδο, τα μονοπάτια τους κάμπτονται από ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία στη γιγαντιαία μαγνητόσφαιρα του Κρόνου. Με τον τρόπο αυτό, η μαγνητόσφαιρα του Κρόνου δρα ως ένα τεράστιο φασματόμετρο μάζας για τα σωματίδια του λοφίου, επιτρέποντας στους επιστήμονες να περιορίσουν τις μάζες τους. Ο Arridge ξεκίνησε να μοντελοποιεί τα μονοπάτια αυτών των πρόσφατα ανακαλυφθέντων σωματιδίων.
Το ιονισμένο αέριο (πλάσμα) στη μαγνητόσφαιρα του Κρόνου ρέει πέρα από τον Εγκέλαδο με ταχύτητα πάνω από 80000 χλμ ανά ώρα. Τα αποτελέσματα του Arridge δείχνουν ότι για να λειτουργήσει αυτό το τεράστιο φασματόμετρο μάζας και για να φτάσουν αυτά τα σωματίδια σκόνης στο Cassini, αυτός ο ποταμός πλάσματος πρέπει να επιβραδυνθεί σημαντικά, μέσα και κοντά στο λοφίο, σε ταχύτητες μικρότερες από 3200 km ανά ώρα. Αυτή η επιβράδυνση του πλάσματος είναι αποτέλεσμα της έγχυσης σωματιδίων στο ρεύμα πλάσματος - καθιστώντας όλη τη ροή επιβραδυνόμενη με παρόμοιο αποτέλεσμα με όταν τα αυτοκίνητα ενώνουν έναν πολυσύχναστο αυτοκινητόδρομο. Αυτά τα νέα αποτελέσματα παρέχουν περαιτέρω αποδείξεις ότι το υλικό στο λοφίο του Εγκέλαδου έχει τεράστια επιρροή στο περιβάλλον της Σελήνης.
Το Future Cassini flybys θα βοηθήσει στην περαιτέρω κατανόηση των διαδικασιών που συμβαίνουν στο Enceladus και στη γύρω περιοχή. Ο Γουίλιαμ Χέρσελ δεν θα μπορούσε να υποψιαστεί ότι το μικροσκοπικό σημείο του φωτός που βρήκε το 1789 θα αποδείχθηκε τόσο εξωτικό μέρος.
Πηγή: RAS
