ירחי שבתאי: Enceladus, Titan, Dione, Tethys ואחרים - שונים בגודל, בצורת ובמבנה. ירחים גדולים וקפואים מתקיימים יחד עם ירחים קטנים וסלעיים. אחד החפצים המעניינים ביותר במערכת זו הוא Enceladus. מחקרים מראים שלירח השישי בגודלו של שבתאי יש אוקיינוס תת קרקעי. מדענים מכנים את Enceladus מועמד אמיתי לגילוי חיים בצורותיהם הפשוטות ביותר.
ענק הגז
שבתאי הוא כוכב הלכת השני בגודלו במערכת השמש. בקוטר, הוא נחות רק במעט מהמנהיג בהקשר זה, יופיטר. עם זאת, במונחים של מסה, שבתאי אינו כה גדול. הצפיפות שלו קטנה מזו של המים, מה שכבר אינו אופייני לאף כוכב לכת במערכת.
שבתאי, כמו צדק, אורנוס ונפטון, שייך למעמד של ענקי הגז. הוא מורכב ממימן, הליום, מתאן, אמוניה, מים וכמות קטנה של יסודות כבדים. לשבתאי יש את הטבעות הבהירות ביותר במערכת השמש. הם עשויים מקרח ואבק. חלקיקים שוניםגדלים: הגדולים והנדירים ביותר מגיעים לעשרות מטרים, רובם אינם יותר מכמה סנטימנטים.
Cassini
בשנת 1997 שוגר מנגנון Cassini-Huygens כדי לחקור את שבתאי וירחיו. זה הפך ללוויין המלאכותי הראשון של ענקית הגז. קאסיני הראה לעולם שבתאי לא ידוע: תמונות של סערה משושה, נתונים על ירחים חדשים, תמונות של פני השטח של טיטאן השלימו באופן משמעותי את הידע של מדענים על ענק הגז הזה. המכשיר עדיין עובד וממשיך לספק לחוקרים מידע. קאסיני גם סיפר הרבה על Enceladus.
לוויינים
לענקית הגז יש לפחות 62 ירחים. לא כולם קיבלו שמות משלהם, חלקם, בשל גודלם הקטן וגורמים אחרים, מצוינים רק במספרים. הירח הגדול ביותר של ענקית הגז הוא טיטאן, ואחריו ריאה. גם ירחיו של שבתאי Enceladus, Dione, Iapetus, Tethys, Mimas ועוד כמה גדולים למדי. עם זאת, חלק מרשים של הירחים בקוטר אינו עולה על 100 מ'.
כמובן, ישנם אובייקטים ייחודיים בין אשכולות כאלה. טיטאן, למשל, מדורג במקום השני בגודלו מבין כל הלוויינים במערכת השמש (בראשון - גנימד מ"הפמליה" של צדק). עם זאת, המאפיין העיקרי שלו הוא אווירה צפופה מאוד. לאחרונה, אסטרונומים מכוונים יותר ויותר את הטלסקופים שלהם לעבר ירח שבתאי אנצלדוס, שתיאור קצר שלו ניתן להלן.
פתיחה
אנצלדוס הוא אחד מהירחים הגדולים ביותר של שבתאי. הוא נפתח במקום השישי ברציפות. הוא התגלה על ידי ויליאם הרשל בשנת 1789 עם הטלסקופ שלו. אולי הלוויין היה מתגלה מוקדם יותר (גודלו והאלבדו הגבוה שלו תרמו לכך רבות), אבל השתקפות הטבעות ושבתאי עצמו מנעו לראות את אנצלדוס. וויליאם הרשל צפה בענק הגז בזמן הנכון, מה שאיפשר את התגלית.
פרמטרים
Enceladus הוא הירח השישי בגודלו של שבתאי. קוטרו הוא 500 ק מ, וזה קטן בערך פי 25 מזה של כדור הארץ. במסה, הלוויין נחות מהכוכב שלנו בכמעט פי 200 אלף. גודלו של Enceladus אינו הופך אותו לאובייקט חלל יוצא דופן. לוויין נבחר לפי פרמטרים אחרים.
לאנצלדוס יש רפלקטיביות גבוהה, האלבדו שלו קרוב לאחדות. בכל המערכת, זה כנראה העצם הבהיר ביותר אחרי השמש. הסיבה לבהירות הכוכב היא טמפרטורת פני השטח הגבוהה, אנצלדוס שונה. הוא מחזיר כמעט את כל האור שמגיע אליו, כי הוא מכוסה קרח. טמפרטורת פני השטח הממוצעת בלוויין היא -200 ºС.
מסלול הלוויין קרוב מספיק לטבעות שבתאי. הוא מופרד מענקית הגז במרחק של 237,378 ק מ. הלוויין עושה סיבוב אחד סביב כדור הארץ תוך 32.9 שעות.
Surface
בתחילה, מדענים לא כל כך התעניינו באנקלדוס. עם זאת, מכשיר קאסיני, שהתקרב אל הלוויין די קרוב מספר פעמים, שידר מאודנתונים מעניינים.
פני השטח של אנקלדוס אינם עשירים במכתשים. כל העקבות הזמינים מנפילת מטאוריטים מרוכזים באזורים קטנים. תכונה של הלוויין היא מספר רב של תקלות, קפלים וסדקים. התצורות המדהימות ביותר ממוקמות באזור הקוטב הדרומי של הלוויין. תקלות טקטוניות מקבילות התגלו על ידי חללית קאסיני ב-2005. הם נקראים "פסי נמר" בשל הדמיון שלהם לתבנית של טורף משופם.
לפי מדענים, סדקים אלה הם תצורה צעירה, המעידה על הפעילות הגיאולוגית הפנימית של הלוויין. "פסי נמר" באורך 130 ק"מ מופרדים במרווחים של 40 ק"מ. החללית וויאג'ר 2, שטסה על פני אנצלדוס ב-1981, לא הבחינה בתקלות בקוטב הדרומי. החוקרים מציעים שהסדקים הם בהחלט בני פחות מאלף שנה, ויתכן בהחלט שהם הופיעו רק לפני עשר שנים.
חריגות טמפרטורה
התחנה המסלולית רשמה התפלגות טמפרטורה לא סטנדרטית על פני השטח של Enceladus. התברר שהקוטב הדרומי של הגוף הקוסמי מתחמם הרבה יותר מקו המשווה. השמש אינה מסוגלת לגרום לאנומליה כזו: באופן מסורתי הקטבים הם האזורים הקרים ביותר. מדענים המעורבים במחקר של Enceladus הגיעו למסקנה שהסיבה לחימום היא מקור חום פנימי.
כאן ראוי להזכיר שטמפרטורת פני השטח במקום זה גבוהה בדיוק בסטנדרטים של חלק כה מרוחק של מערכת השמש. לוויינים של שבתאי: Enceladus, Titan, Iapetus ואחרים - לא יכולים להתפאראזורים חמים במובן הרגיל. הטמפרטורה באזורים החריגים היא רק 20-30 מעלות מעל הממוצע, כלומר היא בערך -180 ºС.
אסטרופיזיקאים מציעים שהסיבה לחימום הקוטב הדרומי של הלוויין היא האוקיינוס שנמצא מתחת לפני השטח שלו.
Geysers
האוקיינוס התת-קרקעי באנקלדוס מורגש לא רק על ידי חימום הקוטב הדרומי. הנוזל המרכיב אותו מתפרץ בצורת גייזרים דרך "פסי הנמר". מטוסים חזקים נראו גם על ידי הגשושית Cassini בשנת 2005. המנגנון אסף דגימות של החומר המרכיב את הנחלים. הניתוח שלו הוביל לשתי הנחות. סמוך לפני השטח, החלקיקים הבורחים מ"פסי הנמר" מכילים כמות גדולה של מלחים. הם מצביעים על קיומו של הים מתחת לפני השטח של אנצלדוס (וזו המסקנה הראשונה של מדענים מנתוני קאסיני). עם מהירות הרבה יותר גבוהה, חלקיקים בעלי תכולת מלח נמוכה יותר פורצים מהסדקים. מכאן המסקנה השנייה: הם יוצרים את הטבעת E, שב"טריטוריה" שבה נמצא למעשה הלוויין של שבתאי.
אוקיינוס תת-קרקעי
שיעור מרשים של חלקיקים שנפלטים קרוב בהרכבו למי ים. הם עפים החוצה במהירויות נמוכות יחסית ואינם יכולים להפוך לחומר לטבעת E. חלקיקים מלוחים נופלים על פני השטח של אנצלדוס. הרכב הקרח הנמלט מצביע על כך שהקרום הקפוא של הירח אינו יכול להיות מקורו.
החוקרים מציעים שהים המלוח ממוקם 50 מייל מתחת לפני השטח של אנקלדוס. הוא תחום בצד אחד בליבה מוצקה ובקרחמעטפת - מצד שני. המים בשכבת הביניים נמצאים במצב נוזלי, למרות הטמפרטורה הנמוכה. הוא לא קופא בגלל תכולת המלח הגבוהה, כמו גם בגלל אנרגיית הגאות והשפל שיוצר שדה הכבידה של שבתאי וכמה עצמים אחרים.
כמות המים המתאדה (כ-200 ק ג לשנייה) מעידה על שטח עצום של האוקיינוס. סילוני אדי מים וקרח מתפרצים אל פני השטח כתוצאה מהיווצרות סדקים, המובילים להפרת לחץ.
אטמוספירה
תחנה בין-כוכבית אוטומטית "קסיני" גילתה את האטמוספירה על אנצלדוס. בפעם הראשונה זה נרשם על ידי המגנומטר של המכשיר על ידי ההשפעה על המגנטוספרה של שבתאי. זמן מה לאחר מכן, קאסיני תיעד אותו ישירות, תוך שהוא צופה בליקוי של הלווין של גמא אוריון. המחקר של הגשושית איפשר לגלות את ההרכב המשוער של האטמוספירה של הירח הקפוא של שבתאי. ב-65% הוא מורכב מאדי מים, במקום השני בריכוז מימן מולקולרי (כ-20%), נמצאים גם פחמן דו חמצני, פחמן חד חמצני וחנקן מולקולרי.
התחדשות אטמוספרית על פי החשד מגיעה מגייזרים, וולקניות או פליטת גזים.
האם יש חיים באנקלדוס?
זיהוי של מים נוזליים הוא מעין מעבר לרשימת כוכבי הלכת הניתנים למגורים (רק על ידי האורגניזמים הפשוטים ביותר). לדברי מדענים, אם האוקיינוס מתחת לפני השטח של אנצלדוס קיים זמן רב, מאז תחילתה של מערכת השמש, אזי ההסתברות לגילוי חיים בו היא די גבוהה, בתנאי שהמים נשמרים בנוזל כמעט כל הזמן הזה..מַצָב. אם האוקיינוס קופא מעת לעת, וזה בהחלט אפשרי בגלל המרחק המרשים לשמש, אז הסיכוי למגורים הופך קטן ביותר.
רק מידע מחקירת Cassini יכול כעת לאשר או להפריך את הנחות החוקרים. המשימה שלו הוארכה עד 2017. לא ידוע תוך כמה תחנות בין-כוכביות אחרות יוכלו להגיע לשבתאי ולווייניו. המרחק מכדור הארץ לאנקלדוס גדול, ופרויקטים כאלה דורשים הכנה קפדנית ומימון מרשים.
החקירה Cassini ממשיכה בעבודתה. הוא היה בדרכו לחקור את ענק הגז ואת ירחי שבתאי. אולם Enceladus לא הופיע ברשימת המשימות העיקריות. התכונות שנמצאו כללו אותו ברשימת החפצים בעלי חשיבות עליונה. איש לא ציפה למצוא מים נוזליים באזור מערכת השמש שבו נמצא שבתאי. תמונות של גייזרים ב-Enceladus וכמה שנים לאחר הגילוי נראים מדהימים. ייתכן בהחלט שההפתעות של הלוויין לא מסתיימות שם, ולפני השלמת משימת קאסיני, אסטרופיזיקאים ילמדו הרבה יותר דברים מעניינים על הירח הקפוא הזה.
