Sonda Cassini wykryła tlen w atmosferze Dione

Sonda Cassini wykryła tlen w atmosferze Dione
Sonda Cassini wykryła tlen w atmosferze DioneOriginal Press Release
Po raz pierwszy w historii sonda NASA Cassini wyczuła jony cząsteczkowego tlenu wokół Dione – lodowego księżyc Saturna, potwierdzając tym samym obecność bardzo rozrzedzonej atmosfery.

Naukowcy nie byli nawet pewni czy Dione jest wystarczająco duża, by podtrzymać egzosferę. Nowe badania pokazują, że Dione jest bardziej interesująca, niż dotąd sądzono. Naukowcy wrócili teraz do przekopywania się zebranych przez sondę Cassini danych o Dione by przyjrzeć się jej bardziej szczegółowo

Amanda Hendrix
Los Alamos National Laboratory

„Teraz wiemy, że również Dione, obok pierścieni Saturna i księżyca Rea, jest źródłem cząsteczek tlenu „- mówi Robert Tokar, główny autor publikacji, z Los Alamos National Laboratory. -” To wskazuje, że tlen cząsteczkowy występuje powszechne w układzie Saturna i wzmacnia pogląd, że może być produktem procesów nie związanych z obecnością życia”.

Tlen Dione wydaje się być produktem bombardowania lodu wodnego na jej powierzchni przez zarówno słoneczne fotony jak i promieniowanie kosmiczne, w wyniku którego uwolnione zostają jego cząsteczki. Naukowcy zamierzają także poszukiwać innych procesów – w tym geologicznych – które mogłyby wyjaśnić pochodzenie tlen.

Kilka skalistych ciał Układu Słonecznego – wśród nich Ziemia, Wenus, Mars jak również największy księżyc Saturna, Tytan – posiadają atmosfery. Ale na ogół są one znacznie gęstsza niż ta, która została odnaleziona wokół Dione. Wcześniej – w 2010 roku – naukowcy misji Cassini wykryli cienką egzosferę wokół innego księżyca Saturna – Rei, która jest bardzo podobna do Dione.

Naukowcy, wśród nich Tokar, podejrzewali że wokół Dione będzie obecny tlen cząsteczkowy ponieważ wcześniej teleskop kosmiczny NASA Hubble Space Telescope wykrył tutaj ozon. Jadnak dopiero drugi przelot sondy Cassini obok Dione  7 kwietnia 2010 umożliwił wykrycie zjonizowanego tlenu cząsteczkowego za pomocą spektrometru plazmowego. W trakcie tego przelotu, sonda przeleciała w odległości około 503 km od powierzchni księżyca.

Naukowcy misji analizują także dane zebranie przez spektrometr jonów i cząstek neutralnych zebrane w trakcie bardzo bliskiego przelotu z 12 grudnia 2011 roku. Instrument ten wykrył rzadką atmosferą Rei, wiec naukowcy będą mogli porównać dane zebrane wokół obu księżyców i sprawdzić, czy w egzosferze Dione istnieją także inne cząsteczki.

Źródła:

Cassini Detects Hint of Fresh Air at Dione

NASA's Cassini spacecraft has „sniffed” molecular oxygen ions around Saturn's icy moon Dione for the first time, confirming the presence of a very tenuous atmosphere. The oxygen ions are quite sparse – one for every 0.67 cubic inches of space (one for every 11 cubic centimeters of space) or about 2,550 per cubic foot (90,000 per cubic meter) – show that Dione has an extremely thin neutral atmosphere.

At the Dione surface, this atmosphere would only be as dense as Earth's atmosphere 300 miles (480 kilometers) above the surface. The detection of this faint atmosphere, known as an exosphere, is described in a recent issue of the journal Geophysical Research Letters.

„We now know that Dione, in addition to Saturn's rings and the moon Rhea, is a source of oxygen molecules,” said Robert Tokar, a Cassini team member based at Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, N.M., and the lead author of the paper. „This shows that molecular oxygen is actually common in the Saturn system and reinforces that it can come from a process that doesn't involve life.”

Dione's oxygen appears to derive from either solar photons or energetic particles from space bombarding the moon's water ice surface and liberating oxygen molecules, Tokar said. But scientists will be looking for other processes, including geological ones, that could also explain the oxygen.

„Scientists weren't even sure Dione would be big enough to hang on to an exosphere, but this new research shows that Dione is even more interesting than we previously thought,” said Amanda Hendrix, Cassini deputy project scientist at NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif., who was not directly involved in the study. „Scientists are now digging through Cassini data on Dione to look at this moon in more detail.”

Several solid solar system bodies – including Earth, Venus, Mars and Saturn's largest moon Titan – have atmospheres. But they tend to be typically much denser than what has been found around Dione. However, Cassini scientists did detect a thin exosphere around Saturn's moon Rhea in 2010, very similar to Dione. The density of oxygen at the surfaces of Dione and Rhea is around 5 trillion times less dense than that at Earth's surface.

Tokar said scientists suspected molecular oxygen would exist at Dione because NASA's Hubble Space Telescope detected ozone. But they didn't know for sure until Cassini was able to measure ionized molecular oxygen on its second flyby of Dione on April 7, 2010 with the Cassini plasma spectrometer. On that flyby, the spacecraft flew within about 313 miles (503 kilometers) of the moon's surface.

Cassini scientists are also analyzing data from Cassini's ion and neutral mass spectrometer from a very close flyby on Dec. 12, 2011. The ion and neutral mass spectrometer made the detection of Rhea's thin atmosphere, so scientists will be able to compare Cassini data from the two moons and see if there are other molecules in Dione's exosphere.

The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, the European Space Agency, and the Italian Space Agency. NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif., a division of the California Institute of Technology in Pasadena, manages the mission for NASA's Science Mission Directorate, Washington, D.C. The Cassini orbiter was designed, developed and assembled at JPL. The Cassini plasma spectrometer team and the ion and neutral mass spectrometer team are based at Southwest Research Institute, San Antonio.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *