Κυριακή, 1 Απριλίου 2012

Ανίχνευση οξυγόνου στον Δορυφόρο του Κρόνου Διώνη


Ένα ακόμη ουράνιο σώμα του ηλιακού μας συστήματος βρέθηκε να περιβάλλεται από ατμόσφαιρα. Πρόκειται για έναν από τους 62 γνωστούς δορυφόρους του Κρόνου διαμέτρου μόλις 1000 χλμ., τη Διώνη, που ανακαλύφθηκε το 1684 από τον Ιταλό αστρονόμο Giovanni Cassini. Η Διώνη περιβάλλεται από υδάτινο πάγο και όπως πρόσφατα βρέθηκε, η ανώτερη ατμόσφαιρά της περιέχει ιόντα μοριακού οξυγόνου (Ο2+). Η ανακάλυψη έγινε από επιστήμονες του εργαστηρίου Los Alamos και διεθνή ομάδα αστρονόμων, χάρη σε μετρήσεις της αποστολής της NASA Cassini (που ονομάστηκε έτσι προς τιμήν του γνωστού Ιταλού αστρονόμου).





Εικ1_1α και 1β: Η Διώνη (αριστερά) με ενισχυμένα γεωλογικά χαρακτηριστικά της επιφάνειάς της (δεξιά) που υποδεικνύουν έντονη γεωλογική δραστηριότητα στο παρελθόν (Credit: NASA/JPL/Space Science Institute).

Η Διώνη περιφέρεται γύρω από τον Κρόνο σε 2.7 ημέρες και κυριολεκτικά βομβαρδίζεται από φορτισμένα σωματίδια (ιόντα) που προέρχονται από την ισχυρή μαγνητόσφαιρα του πλανήτη. Τα ιόντα προσκρούοντας στην επιφάνεια της Διώνης μεταφέρουν μοριακό οξυγόνο στην ατμόσφαιρά της όπου και την ανίχνευσε το Cassini με ένα ειδικό όργανο που ονομάζεται Cassini Plasma Spectrometer (CAPS).

Η συγκέντρωση οξυγόνου στην ατμόσφαιρα της Διώνης είναι σχετικά μικρή (ένα ιόν ανά 11 κυβικά εκατοστά όγκου), ίδια με εκείνη της γήινη ατμόσφαιρας σε υψόμετρο 480 χλμ. περίπου. Ίσως αυτό δεν είναι αρκετό οξυγόνο για τη συντήρηση της ζωής, αλλά σίγουρα επιβεβαιώνει την θεωρία ότι μεγάλη ποσότητα οξυγόνου μπορεί να παραχθεί και σε άλλα ουράνια σώματα εκτός της Γης, όταν ο υδάτινος πάγος της επιφάνειάς τους βομβαρδίζεται από ιονισμένα σωματίδια ή φωτόνια μεγάλης ενέργειας (UV) που προέρχονται από τον Ήλιο ή από μια άλλη κοντινή πηγή φωτός.

Οι επιστήμονες διευκρινίζουν ότι η ύπαρξη μοριακού οξυγόνου στη Διώνη ήταν αναμενόμενη μετά την πρόσφατη ανίχνευση όζοντος σε αυτό το ουράνιο σώμα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Τον περασμένο Δεκέμβριο το Cassini πέρασε και πάλι πολύ κοντά από τη Διώνη, και οι επιστήμονες μελετούν τώρα τα νέα δεδομένα προσπαθώντας να εντοπίσουν και άλλα ενδιαφέροντα στοιχεία στην ατμόσφαιρά της.

Εκτός από τη Διώνη, άλλες περιοχές όπου έχει ανιχνευθεί οξυγόνο στο σύστημα του Κρόνου είναι οι δακτύλιοί του και ο δορυφόρος του Ρέα (ο δεύτερος μεγαλύτερος δορυφόρος), πράγμα που αποδεικνύει ότι στο ηλιακό μας σύστημα τουλάχιστον, η ύπαρξη οξυγόνου δεν προϋποθέτει την ύπαρξη ζωής.




Εικ1_2α και 2_β: Η Ρέα όπως φωτογραφήθηκε από τα όργανα του Cassini. Ο βραχώδης αυτός δορυφόρος του Κρόνου αποτελείται από 75% πάγο (Credit: NASA/JPL).



Τα όργανα του Cassini πριν ένα χρόνο είχαν ανιχνεύσει οξυγόνο αλλά και διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα της Ρέας. Και ενώ ο μηχανισμός εκτόξευσης οξυγόνου από την επιφάνεια στην ατμόσφαιρα της Ρέας είναι παρόμοιος με εκείνον που υφίσταται και στη Διώνη, οι επιστήμονες δεν έχουν μια πειστική εξήγηση για την ανίχνευση διοξειδίου του άνθρακα. Εικάζουν ότι αυτό είτε προϋπήρχε στον πάγο που καλύπτει τη Ρέα (είναι δηλαδή «γηγενής») είτε δημιουργήθηκε από την αλληλεπίδραση ατμοσφαιρικού οξυγόνου και ανθρακούχων «σπόρων» στην επιφάνειά της. Οι σπόροι άνθρακα εναποτέθηκαν εκεί ενδεχομένως κατά την πρόσπτωση μικρομετεωριτών που προέρχονται από άλλες περιοχές του ηλιακού μας συστήματος (ακόμη και από τον πλανήτη μας, τη Γη).

Όπως όλοι γνωρίζουμε, η συσσώρευση οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα της Γης θεωρείται ότι πραγματοποιήθηκε κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης ζωής στον πλανήτη μας μέσω διαφόρων μεταβολικών διαδικασιών όπως η αεροβική αναπνοή και η φωτοσύνθεση. Έτσι η ανίχνευση αυτών των αερίων σε κάποιο άλλο ουράνιο σώμα αποτελούσε μέχρι τώρα ισχυρό κριτήριο για την πιθανότητα ανάπτυξης ζωής σε αυτό. Η πρόσφατη όμως ανίχνευση ατμόσφαιρας οξυγόνου και σε άλλα σώματα του ηλιακού μας συστήματος, η οποία πιθανότατα οφείλεται σε έναν τελείως διαφορετικό μηχανισμό, δηλ. στην αλληλεπίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας με την επιφάνειά τους, αμφισβητεί την ορθότητα αυτών των υποθέσεων.

Ίσως πιο ενδιαφέρουσα ακόμη είναι η πιθανότητα συνδυασμού μοριακού οξυγόνου και άνθρακα στα υπόγεια υγρά αποθέματα ενός ουράνιου σώματος, οπότε τότε πράγματι ενισχύεται η πιθανότητα σχηματισμού εκεί των θεμέλιων λίθων της ζωής. Αυτή είναι η περίπτωση της Ευρώπης, δορυφόρου του Δία που πιθανολογείται ότι κρύβει έναν ωκεανό κάτω από την παγωμένη επιφάνειά της.

Η διαστημική αποστολή Cassini-Huygens είναι αποτέλεσμα συνεργασίας των NASA, ESA και του Ιταλικού Οργανισμού Διαστήματος. Έφτασε στον Κρόνο το 2004 και από τότε επισκέπτεται τακτικά φωτογραφίζοντας από κοντά τον πλανήτη και τους δορυφόρους του.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου