Кілька років тому астрономи думали, що вони знайшли мудрі кільця навколо місяця Сатурна Рея. Тепер нові спостереження показали навколо Реї щось інше, що було зовсім несподівано: атмосфера кисню. У березні цього року космічний корабель "Кассіні" здійснив ретельну проліт Rhea і записав дані, що показують тонку атмосферу, що складається з кисню та вуглекислого газу.
Джерело кисню насправді не є сюрпризом: щільність Rhea в 1,233 рази менша від рідкої води говорить про те, що Rhea - це три чверті льоду і одна чверть скелі. Похмура атмосфера Місяця підтримується постійним хімічним розкладанням крижаної води на поверхні Місяця шляхом опромінення магнітосфери Сатурна.
Нещодавно кисень виявлено в атмосфері двох лун Юпітера, Європи та Ганімеда. Оскільки кисень є основною складовою атмосфери навколо кілець Сатурна, астрономи вважають, що навколо інших крижаних лун, які обертаються навколо магнітосфери Сатурна, можуть бути схожі атмосфери.
"Нові результати говорять про те, що активна, складна хімія, що включає кисень, може бути досить поширеною у всій Сонячній системі і навіть у нашому Всесвіті", - сказав головний автор Бен Теоліс, науковець команди Кассіні з Південно-західного науково-дослідного інституту в Сан-Антоніо. «Така хімія може бути необхідною умовою для життя. Усі свідчення Кассіні свідчать про те, що Rhea занадто холодна і позбавлена рідкої води, необхідної для життя, як ми це знаємо ».
Звичайно, завжди є можливість життя, як ми цього не знаємо.
І на Місяці повинна бути якась органіка, що означає вуглецеві сполуки. Джерело вуглекислого газу в атмосфері Реї поки невідоме, але його наявність свідчить про те, що реакції радіолізу між окислювачами та органікою тривають на поверхні Місяця.
Що стосується будь-якого з цих нових знахідок, пов’язаних із виключеною гіпотезою про кільця навколо Реї, Теоліс розповів Space Magazine, що все ще існує багато про середовище Rhea, яке ще належить визначити. "Виснаження електронів наразі не пояснено", - сказала Теоліс в електронному листі. Різке, симетричне падіння електронів, виявлене навколо Реї, було первинною знахідкою за теорією кільця. "Ми вважаємо, що це може бути пов'язано з іонізацією атмосфери, можливо, в поєднанні з електростатичним зарядом поверхні Реї, але я не маю остаточної відповіді на даний момент. Взаємодія атмосфера - магнітосфера є складною проблемою і потребуватиме певного часу, щоб розібратися. Але вперше на крижаному місяці результати Кассіні дають нам спостережливе вікно in situ на цю взаємодію, розуміння якої поки що є досить теоретичною. Ми над цим працюємо ».
Ці останні дані були отримані від іонного та нейтрального мас-спектрометра Кассіні та плазмового спектрометра Кассіні під час мухоморів 26 листопада 2005 р., 30 серпня 2007 р. Та 2 березня 2010 р. Іонний та нейтральний мас-спектрометр бачив пікові щільності кисню близько 50 мільярдів молекул на кубічний метр (1 мільярд молекул на кубічний фут). Він виявив пікові щільності вуглекислого газу близько 20 мільярдів молекул на кубічний метр (близько 600 мільйонів молекул на кубічний фут).
Плазмовий спектрометр бачив чіткі сигнали протікаючих потоків позитивних і негативних іонів з масами, які відповідали іонам кисню та вуглекислого газу.
Вчені заявили, що, як видається, кисень піднімається до атмосфери, коли магнітне поле Сатурна обертається над Реєю. Енергетичні частинки, захоплені в магнітному полі планети, перецьлюють поверхню водяного льоду Місяця. Вони викликають хімічні реакції, які розкладають поверхню і виділяють кисень.
Вивільнення кисню шляхом поверхневого опромінення може допомогти створити умови, сприятливі для життя в крижаному тілі, окрім Реї, що має рідку воду під поверхнею, сказав Теоліс. Якщо кисень та вуглекислий газ із поверхні могли якось перенестись до підземного океану, це забезпечило б набагато гостинніше середовище для складніших сполук та життя.
Вчені не знають, як виділяється вуглекислий газ. Це може бути результатом «сухого льоду», схопленого з первісної сонячної туманності, як це відбувається у комет, або це може бути пов’язано з аналогічними процесами опромінення, що діють на органічних молекулах, захоплених у воді льоду Реї. Вуглекислий газ також може надходити з багатих вуглецем матеріалів, осаджених крихітними метеорами, які бомбардували поверхню Реї.
"Rhea виявляється набагато цікавішою, ніж ми уявляли", - сказала Лінда Спілкер, науковець проекту Cassini в JPL. "Знахідка Кассіні підкреслює багате розмаїття лун Сатурна і дає нам підказки про те, як вони формувалися та еволюціонували".
Це дослідження з'являється у випуску Science Express за 25 листопада 2010 року.
Джерела: Наука, JPL, обмін електронною поштою з Teolis
