сложни взаимодействия между сатурн и неговите спътници са установени от учените благодарение на кос
Мисия: Cassini–Huygens

---

Сложни взаимодействия между Сатурн и неговите спътници са установени от учените благодарение на космическия кораб "Касини". На базата на данните е съставен модел, който може да обясни как кислорода се транспортира от Енцелад до повърхността на Титан, където наличието на атоми кислород потенциално биха могли да служат за основата на начална биохимия.

Взаимодействията са отбелязани в две статии, едната написана от Джон Купър и друга от Едуард Ситлер, публикувани в списание на планетарните и космическите науки в края на 2009. Купър и Ситлер са част от екипа на Касини по специално учени работещи със плазмения спектрометър в космическия център Годард на НАСА.

"Титан, Енцелад и другите ледени луни са химически свързани от потоците материя в системата на Сатурн" казва Купър.

Купър и колеги дават обяснение за силата, която имат гейзерите на Енцелад, че те са достатъчно мощни, за да изхвърлят водата в космоса. В други публикации Стилер и колеги описват уникален нов процес, в който кислорода циркулиращ в горните слоеве на атмосферата на Титан може да се транспортира към повърхността без да участва в химически реакции, защото е заобиколен от въглеродни съединения, наречен fullerenes.
Image credit: NASA/JPL/Space Science Institute

Работата се основава на предишния опит на Стилер и колеги, които казват, че частици включително и водни молекули, пътуват от Енцелад към Титан. На Енцелад процеса на изхвърляне на газ под налягане е, че той бавно се натрупва във вътрешността на луната, след което изригва от време на време подобно на гейзер.

За разлика от наземните гейзери, или дори наподобяващите гейзери от материя на луната на Юпитер Йо, моделът предложен от Купър, показва, че заредените радиационни частици които валят на повърхността на Енцелад уловени от магнитосферата на Сатурн може да създадат сили под повърхността, които задължително трябва да предизвикат газови струи.

Дъжда от Енергийни частици бомбандиращи Енцелад са най-вече електрони идващи от радиационните пояси на Сатурн, които разбиват молекулите от повърхността. Този процес се нарича радиолиза. Този процес е подобен на процеса, наречен фотолиза при който слънчевата светлина може да раздели молекулите от атмосферата. Енергичното облъчване от заредени частици, които попадат върху ледената повърхност, може да увредят молекулите на леда. Тези повредени молекули може да се окажат погребани все по-дълбоко под повърхността благодарение на неспиращите сили, които разбъркват ледените повърхности. Постоянните трясъци на метеорити може да заровят молекулите.

Когато химически променените ледени зърна влезнат в контакт под повърхността със ледени замърсители като амоняк, метан и други въглеводороди се образуват летливи газове, които могат да се изхвърлят навън. Тези газове могат да създадат струи с размери видени от Касини. Купър и колеги наричат такава ледена летлива механика "криовулканизъм"

Уникалното в този модел е, че това е "модел, който се основава не само течна вода, но също така изисква производството на газове от радиолизата наблюдавана на Енцелад", казва Стилер.

Струите, произлизащи от южните полярни региони на Енцелад се състоят от вода, амоняк и други съединения. На учените е известно още от 1980 година насам, че магнитосферата на Сатурн е необяснимо запълнена с неутрални частици. След десетилетия, особено след откриването на гейзерите от южния полюс на Енцелад, изследванията показват как някои от водните молекули напускащи Енцелад се разделят на неутрални и заредени частици и се транспортират от магнитосферата на Сатурн.

Новият модел на Стилер показва, че тези разбити молекули вода влизат в атмосферата на Титан, и те могат да бъдат уловени от fullerenes, които наподобяват кухи топки изработени от въглеродни атоми. Касини е открил тежки молекули в горната атмосфера на Титан и Стилер казва, че те вероятно са fullerenes.

Според модела на Стилер, fullerenes след това кондензират в по-големи групи, които наподобяват полициклични ароматни въглеводороди-химични съединения срещащи се на Земята в петрола, въглищата и катранените депозити и като странични продукти от изгарянето на изкопаемите горива. Fullerene под формата на още по-големи аерозоли, пътуват до повърхността на Титан.

Този процес защитава пленения кислород от атмосферата на Титан, която е наситена с водородни атоми и съединения, които се отделят от разграждането на други молекули. В противен случай, кислород ще се свърже с метана в атмосферата на Титан и ще формира въглероден оксид или въглероден двуокис. Досега учените не са в състояние да обяснят как кислорода се вписва в динамичната картина на химията на Сатурн и неговите спътници.

Тъй като богатите на кислород аерозоли попадат на повърхността на Титан, те все още се бомбардират от галактическите космически лъчи прорязващи атмосферата на Титан. Космическите лъчи обстрелват пълните с кислород fullerenes и могат да доведат до създаването на по-сложни органични вещества, като например аминокиселини от богатите на въглерод и кислород fullerenes. А аминокиселините са важни за биохимията.

Учените са успели да съчетаят новите модели, които описват струите от Енцелад и пленените кислородни йони от fullerenes в горната част на атмосферата на Титан транспортирани от магнитосферата. Заедно, Стилер и Купър предлагат химически път, който позволява на кислорода да достигне повърхността на Титан.

"Работата на Купър и Стилер ни помага да разберем повече за възможните химически взаимодействия между спътниците на Сатурн", заяви Линда Спилкер учен от проекта Касини. "Системата на Сатурн е наистина динамично място, струите от Енцелад създават Е пръстена и насищат магнитосферата с вода, която взаимодейства с Титан и другите спътници".

Източник: НАСА

---

• 1884
• 0
• Apr 2, 2012

---

Коментар