czwartek, 28 lipca 2016

McGoris #21 - Europa, Enceladus, Tytan - miejsca, gdzie potencjalnie mogłoby istnieć życie?

Czy tylko i wyłącznie Mars mógłby być kandydatem na poszukiwanie śladów życia poza naszą planetą? Dlaczego wybrałem te zimne światy? Europa to jeden z księżyców Jowisza, a Enceladus i Tytan to księżyce Saturna. Dlaczego można tam szukać oznak życia?

źródło: http://i.wp.pl






Tytan

Księżyc Tytan sfotografowany przez sondę Cassini: źródło: NASA/JPL/Space Science Institute


Tytan jest to drugi co do wielkości księżyc w Układzie Słonecznym. Jest to największy księżyc Saturna. Jest nawet większy od planety Merkury.
Średnica Tytana na równiku wynosi ok. 5150 km. Średnica Merkurego jest nieco mniejsza i wynosi ok. 4880 km.

Porównanie wielkości naszego Księżyca, Tytana oraz Ziemi. Źródło: wikipedia.org



Księżyc został odkryty przez Christiana Huygensa w 1655 roku. Wygląd Tytana bardzo długo był nieznany bo aż do roku 2004, kiedy zbliżyła się do niego Sonda Cassini, która wyrzuciła na jego powierzchnię lądownik Huygens. Lądownik opadł na powierzchnię Tytana i było to pierwsze, udane lądowanie na księżycu obcej planety.

Co możemy powiedzieć o tym księżycu? Jest to jedyny księżyc, który posiada gęstą atmosferę. Atmosfera Tytana składa się głównie z azotu wraz z niewielką domieszką argonu oraz węglowodorów organicznych (m.in. etan, acetylen). Atmosfera nie zawiera niestety tlenu.
Grubość atmosfery szacuje się na ok. 200-880 km.

Na powierzchni Tytana można doznać temperatury ok. 93 K, czyli ok. -180° C. Lądownik Huygens zrobił zdjęcie powierzchni, zbadał ją i odkrył coś niesamowitego. Na Tytanie są ogromne jeziora i kanały rzeczne. System rzeczny jest podobny do ziemskiego.

Powierzchnia Tytana sfotografowana przez lądownik Huygens. Źródło: ESA/NASA/JPL/University of Arizona


Tylko jest jedna zasadnicza różnica. Nie są to jeziora wodne. Woda w tej temperaturze występuje w postaci lodu. To jeziora z metanu, ciekłego metanu. Metan w warunkach ziemskich występuje w postaci łatwopalnego gazu. Naukowcy już wcześniej podejrzewali występowanie jezior z metanu i byli pewni, że lądownik wyląduje w jeziorze. Okazało się, że jednak nie. Lądownik prawdopodobnie wylądował w suchym korycie takiej rzeki.

Jest to księżyc lodowy i lądy składają się w większości z lodu. Na zdjęciu powyżej widzimy prawdopodobnie głazy z wody, które metan obmywa. Jest to najlepszy przykład jak materia w różnych warunkach przybiera różne formy. 

Na Tytanie tak jak na Ziemi występują deszcze. Są to deszcze węglowodorów takich jak metan czy etan.


Wygląd powierzchni Tytana - wizja artysty - źródło: astro.ia.uz.zgora.pl


Dlaczego dałem ten obiekt jako potencjalne miejsce do życia?

Na powierzchni Tytana odkryto coś jeszcze. Dziwne twory przypominające wulkany, które mogą wyrzucać z siebie to, co zalega pod powierzchnią tego księżyca - wodę. 
Tytan jest rozszarpywany przez siły pływowe dzięki grawitacji Saturna i innych księżyców. One mogą podgrzewać lód zawarty pod powierzchnią tak, by temperatura mogła pozwolić na istnienie wody w stanie ciekłym.

Możliwe że na dnie jezior mogą występować np. kominy geotermalne, które mogą podtrzymywać życie. Potencjalne organizmy czerpałyby energię z węglowodorów, co pozwoliłoby na ciekłe środowisko w swoim wnętrzu, co pozwala na zachodzenie reakcji chemicznych niezbędnych do życia.

Jedyną przeszkodą jest niska temperatura. Być może mogą istnieć organizmy, które nie opierają się tylko na tlenie i węglu.

Ze względu na gęstą atmosferę trudno jest zbadać dokładnie Tytana. Sondy starają się nie zbliżać na odległość bliższą niż 950 km.





Enceladus

Enceladus sfotografowany przez sondę Voyager 2 - źródło: NASA/JPL/USGS

Enceladus to tak samo jak Tytan jeden z naturalnych satelitów Saturna. Jest szóstym co do wielkości księżycem Saturna. Jednak jest sporo mniejszy od Tytana. Jego średnica to zaledwie 500 km, czyli ok. 7 razy mniej niż nasz ziemski Księżyc.
Został odkryty wraz z Mimasem w 1789 przez Williama Herschela.

Enceladus znajduje się na jednym z słabych pierścieni Saturna, zwanym pierścieniem E.

Pierścienie Saturna opisane szczegółowo - źródło: www.astronomynotes.com

Saturn posiada więcej pierścieni niż te główne. Lecz nie są tak spektakularne jak widoczne pierścienie.

Swoje oblicze Enceladus odkrył, gdy przeleciała koło niego sonda Cassini w 2005 roku, co pozwoliło zbliżyć się do księżyca na odległość 1167 km i 500 km. Księżyc praktycznie nie posiada atmosfery.
Jedynie odkryto jej cienką warstwę na biegunie południowym Enceladusa. Temperatura powierzchni to ok. -198°C. Na powierzchnii Enceladusa jest bardzo mało kraterów, co oznacza aktywność geologiczną.

Odkryto coś niesamowitego. Gejzery, która wyrzuca zawartość ze środka Księżyca aż na wysokość 100 km.

Jedno z pierwszych zdjęć Enceladusa. źródło: http://rigel.astronet.pl
Wyrzucana materia to głównie maleńkie kryształki lodu. W wytryskającym lodzie odkryto także amoniak i inne substancje. Amoniak powoduje, że temperatura zamarzania jest niższa, dlatego woda niżej może być w stanie ciekłym i jest ciekła, która po wyleceniu na odpowiednią wysokość znów zamarza.
Enceladus także jest pod wpływem sił pływowych, które powodują Saturn oraz księżyc Dione.

Enceladusa i Diona łączy rezonans orbitalny. Oznacza to, że dwa okrążenia Diona odpowiada jednemu okrążeniu Enceladusa. Co 2 okrążenia Diona obiekty ustawiają się w jednej linii z Saturnem, przez co Enceladus będąc w środku jest rozrywany przez siły grawitacyjne.

Gejzery widoczne na zdjęciu z sondy - źródło: NASA/JPL/Space Science Institute


Kolejne zdjęcia gejzerów - źródło: NASA/JPL-Caltech/SSI/PSI


Dlaczego wybrałem ten obiekt jako potencjalne miejsce do życia?


Enceladus i jego gejzery tak zainteresował naukowców, że zdecydowali się skorygować trasę sondy i sprawić, by przeleciała jeszcze raz. Przy następnym przelocie sonda zbliżyła się do księżyca na odległość zaledwie 175 km.

Zdjęcie zrobione 14 lipca 2005 roku. źródło: NASA/JPL/Space Science Institute
Szczególną uwagę przykuły błękitne pręgi, które prawdopodobnie są spowodowane ruchami tektonicznymi i dużym ciśnieniem wewnątrz. Struktury są zaskakująco podobne do grzbietów oceanicznych na Ziemi. Zbadano ich temperaturę. Dokonano szokującego odkrycia.

"Tygrysie pręgi" jak nazwano te obszary okazują się być cieplejsze od reszty powierzchnii. Temperatura może sięgać nawet od -180° C aż nawet do -20° C. Oznacza to, że wewnątrz Enceladusa kryje się prawdopodobnie wielki ocean wodny.

Mapa termowizyjna "tygrysich pręgów" - źródło: NASA/JPL/GSFC/SwRI/SSI


Na Ziemi w bardzo niskich temperaturach rzędu -20° C czy -30° C także można napotkać w lodzie mikroorganizmy, więc dlaczego niebyłyby na Enceladusie. Jak narazie nie wiadomo czy istnieje tam życie. Te gejzery są także przeszkodą dla sond i innych przyrządów badawczych.



Europa

Europa widziana przez sondę Galileo - źródło: NASA/JPL/DLR



Jest to jeden z satelitów tym razem Jowisza. Nazwa jest mylna, bo kojarzy się z Europą jako kontynent :D. Czwarty co do wielkości księżyc Jowisza, jeden z 4 księżyców tzw. Galileuszowych nazwanych na cześć odkrywcy.

Europa ma średnicę 3122 kilometrów. Temperatura powierzchnii to ok. -170 °C.
Powierzchnię tego księżyca charakteryzują bardzo małe różnice wysokości terenu, mimo że jest zróżnicowana i wybitnie nierówna, z licznymi szczelinami i chaotycznie ukształtowanymi obszarami.


Dlaczego wybrałem ten obiekt jako potencjalne miejsce do życia?


Mniej więcej podobnie jak na Enceladusie, pod powierzchnią może istnieć ocean słonej wody. Na powierzchni występuje mało kraterów co oznacza także aktywność geologiczną.

Zdjęcia zrobione przez sondę Galileo wskazują także, że powierzchnia podlega dynamicznym zmianom. Widoczny w pęknięciach ciemniejszy materiał to najprawdopodobniej sole i uwodniony kwas siarkowy.
We wnętrzu prawdopodobnie znajduje się żelazne jądro, otoczone przez płaszcz zbudowany z krzemianów, podczas gdy zewnętrzne warstwy księżyca są zbudowane z wody – w postaci lodowej skorupy i podpowierzchniowego oceanu.

Bardzo zróżnicowana powierzchnia Europy. Źródło: NASA / Jet Propulsion Lab-Caltech and SETI


Tamtejsze ciepło może wystarczać, żeby na dnie oceanu istniały czynne kominy hydrotermalne. Jedna z nowszych hipotez dotyczących powstania życia na Ziemi sugeruje, że pierwsze istoty żywe pojawiły się w takim właśnie środowisku. To sprawia, że Europa jest jednym z najbardziej obiecujących miejsc w Układzie Słonecznym pod względem poszukiwań życia poza Ziemią.



Budowa wewnętrzna Europy - źródło: NASA / Jet Propulsion Lab-Caltech and SETI

Podsumowanie:

Czy w kosmosie istnieje życie? Czy jesteśmy sami we Wszechświecie? Odkryto już mnóstwo egzoplanet, tylko maleńki procent z nich jest podobnych do naszej planety. Ale może życie istnieje w naszym Układzie Słonecznym. Uważam że to właśnie Tytan, Enceladus, Europa, a nie Mars, mogą być lepszymi kandydatami na szukanie życia poza naszą planetą.

Jeśli się spodobało to udostępniajcie i lajkujcie, zostaw komentarz lub zadaj pytanie dotyczące astronomii.

Prosiłbym o wyłączenie Adblocka, bądź dodanie bloga do wyjątków. 

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz