Новости России события в мире Новостной портал СМИ Россия
С тех пор, как зонд миссии Кассини вошёл в систему Сатурна и начал учить его луны, Энцелад стал основной темой для исследования. Когда зонд нашел водяные фонтаны и органические молекулы, извергающиеся в районе южного полюса планетки, учёные начали полагать, что под поверхностью Энцелада может существовать тёплый океан – как у Евро союза, спутника Юпитера и у других тел Солнечной системы.
В будущем НАСА уповает отправить конечно еще одну главную миссию в эту систему, чтоб глубже изучить эти фонтаны и внутренности Энцелада. В эту главную миссию, вероятно, станет входить новейший инструмент, о котором было объявлено не так давно – Субмиллиметровый инвентарь для поиска основ жизни на Энцеладе (Submillimeter Enceladus Life Fundamentals Instrument, SELFI). Инвентарь предложила команда из Центра галлактических полётов Годдарда, и не так давно он получил поддержку для предстоящего развития.
До миссии Кассини учёные считали, что поверхность Энцелада жесткая и замёрзшая. Но данные с Кассини проявили небольшие колебания орбиты луны, говорящие о присутствии подлёдного океана. Как и на Евро союзу, это происходит из-за приливных сил, деформирующих кору, что делает достаточно тепла для того, чтоб внутри сохранялась водянистая вода. Вокруг южного полюса из-за этого лёд трескается.
Альтернат внутреннего строения Энцелада в представлении художника, демонстрирующий, как гидротермальная активность может приводить к извержению воды на поверхность луны
Функция Кассини также нашла фонтаны, извергающиеся из порядка сотки различных трещинок, выплёвывающие частички льда, водяной пар, диоксид углерода, метан и остальные газы в космос. Для поболее пристального их исследования НАСА разрабатывала довольно амбициозные инструменты, кои будут работать на миллиметровых либо радиочастотах, определяя состав фонтанов и изучая внутренний океан Энцелада.
Согласно научному руководителю SELFI Гордону Чину, спецпроект представляет существенное улучшение точности по сопоставлению с существующими устройствами, работающими на субмиллиметровой частоте. После развёртывания он станет измерять следы хим. веществ в фонтанах воды и частиц льда, повторяющиеся вылетающие из трещинок на юге Энцелада, также узнаваемых, как «тигровые полоски». За исключением изучения хим. состава океана, данный инструмент ответит на вопрос о возможном наличии в нём жизни.
На Земле гидротермальные источники служат домом для процветающих экосистем, и даже числятся некоторыми источником жизни на Земле. Потому учёные так очень хотят изучить гидротермальную активность на лунах типа Энцелада – фактически они представляют собою наиболее возможное местонахождение инопланетной жизни в Солнечной системе. Как отметил Чин в пресс-релизе НАСА:
Субмиллиметровые длины волн, попадающие в спектр радио высочайшей частоты, дают нам метод измерить кол-во различных молекул в прохладном газе. Мы сможем просканировать вообще все фонтаны и выяснить, что выходит из Энцелада. Аква пар и остальные молекулы смогут частично открыть хим. состав океана и дать подсказку наилучший для галлактического аппарата путь для просвета через фонтаны с целью прямого измерения других характеристик.
«Тигровые полоски» на Энцеладе, сфотографированные зондом Кассини
Такие молекулы, как вода, диоксид углерода, и остальные элементы, испускают радиоволны определённой частоты, к коей чувствительны субмиллиметровые спектрометры. Спектральные полосы хорошо разбиты, а интенсивность их испускания разрешает численно оценить их. По другому говоря, такие инструменты, как SELFI, сумеют не только лишь определить хим. состав внутреннего океана Энцелада, но и измерить кол-во этих веществ.
Десятилетиями спектрометры использовались в галлактических исследованиях для измерения хим. составов планет, звёзд, комет и других целей. Не так давно учёные начали пробовать получать диапазоны удалённых планет, чтоб определить хим. состав их атмосфер. Это принципиально при поисках потенциально обитаемых экзопланет, так как для известной нам жизни нужны водяной пар, азот и кислород.
Сканирование в субмиллиметровом спектре – процесс относительно новейший, поскольку чувствительные к нему инструменты сложны и их тяжело изготавливать. Но с помощью финансирования от НАСА Чин с сотрудниками увеличивают чувствительность инструмента при помощи усилителя, рассчитанного на сигнал в 557 Ghz. Это позволит SELFI обнаруживать даже маленькие следы воды и газов, исходящих от поверхности Энцелада.
Остальные улучшения включают поболее эффективную по использованию энергии и гибкую систему обработки данных, а также непростой цифровой спектрометр для радиочастот. Сюда войдёт скоростная программируемая схемотехника, модифицирующая радиочастотные данные в цифровые сигналы, кои затем разрешено анализировать для измерения количества, температуры и скорости газа в фонтанах Энцелада.
Возможные результаты спектроскопии 1-го из фонтанов Энцелада. Это пример данных, кои может выдать телескоп Джеймса Уэбба.
Улучшения позволят SELFI сразу обнаруживать и подвергать анализу 13 разных типов молекул, включая различные изотопы воды, метан, аммиак, озон, пероксид водорода, диоксид серы, хлорид натрия (т.е. соль). Чин считает, что команда может проработать инвентарь так, чтоб он понадобился не только лишь на Энцеладе, но и других будущих миссиях. «SELFI – новое приспособление, – говорит он. – И это единственный из самых претенциозных субмиллиметровых инструментов».
К примеру, несколько годов назад учёные нашли фонтаны, исходящие от поверхности Евро союза. И здесь эта активность считается результатом геотермических процессов, отправляющих фонтаны тёплой воды из недр внутреннего океана луны на поверхность. НАСА конечно уже планирует проанализировать эти фонтаны и фонтаны Энцелада при помощи галлактического телескопа Джеймса Уэбба, коий должен встать в строй в 2019-м.
Конечно еще одна вероятность – оборудовать межпланетную станцию Europa Clipper, готовящуюся к пуску где-то меж 2022 и 2025 годами инвентарем вроде SELFI. В набор инструментов станции конечно уже напрашивается спектрометр, но улучшенное приспособление для работы на субмиллиметровых и радиочастотах может позволить поболее тщательно изучить фонтаны Евро союза. Эти данные смогут разрешить идущий многовато десятилетий спор по поводу того, способны ли её внутренности поддерживать жизнь.
В будущих десятилетиях одним из величайших основных приоритетов изучения космоса станет исследование океанических миров Солнечной системы на предмет следов жизни. Для этого НАСА и остальные космические агентства разрабатывают нужные инструменты, способные вынюхивать хим. и биологические индикаторы. Конечно уже в ближайшее десятилетие может оказаться, что жизнь на Земле – не исключение, а часть правила.
