Enceladus (księżyc)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Enceladus
Zdjęcie Enceladusa z sondy Voyager 2.
Zdjęcie Enceladusa z sondy Voyager 2.
Planeta Saturn
Odkrył William Herschel
Data odkrycia 28 sierpnia 1789
Charakterystyka orbity
Półoś wielka 238 037[1] km
Mimośród 0,0047[1]
Perycentrum 236 920 km
Apocentrum 239 160 km
Okres obiegu 1,370[1] d
Nachylenie do płaszczyzny Laplace'a 0,009[1]°
Długość węzła wstępującego 343,266[1]°
Argument perycentrum 188,319[1]°
Anomalia średnia 10,690[1]°
Własności fizyczne
Średnica równikowa 499 km
Masa 1,080 × 1020 kg
Średnia gęstość 1,61 g/cm3
Przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni 0,111 m/s2
Prędkość ucieczki 0,239
Okres obrotu wokół własnej osi synchroniczny
Albedo 0,99
Jasność obserwowana
(z Ziemi)
11,5 m
Temperatura powierzchni 75 K
Ciśnienie atmosferyczne lokalnie, ślady Pa
Skład atmosfery 91% para wodna
4% azot
3,2% dwutlenek węgla
1,7% metan
Commons Multimedia w Wikimedia Commons

Enceladus (Saturn II) – jeden z księżyców Saturna, odkryty w 1789 roku przez Williama Herschela. Jego nazwa pochodzi od Enkeladosa, jednego z gigantów w mitologii greckiej, który został przygnieciony przez Zeusa wyspą Sycylią.

Odkrycie[edytuj | edytuj kod]

Został odkryty wraz z Mimasem w 1789 roku przez W. Herschela, słynnego odkrywcę Urana. Nastąpiło to aż 105 lat po odkryciu Tetydy i Dione.

Kształt i rozmiary[edytuj | edytuj kod]

Porównanie wielkości Enceladusa i Wysp Brytyjskich

Enceladus jest stosunkowo niewielkim satelitą. Jego średnica wynosi około 500 kilometrów, czyli siedem razy mniej niż średnica ziemskiego Księżyca. Jego powierzchnia całkowita przekracza 800 tysięcy km², czyli jest ponad dwa razy większa niż powierzchnia Polski.

Pod względem masy i średnicy Enceladus jest szóstym co do wielkości satelitą Saturna po Tytanie, Rei, Japecie, Dione i Tetydzie. Z drugiej strony, jest jednym z najmniejszych satelitów Saturna o regularnym, sferycznym kształcie, ponieważ wszystkie mniejsze księżyce z wyjątkiem Mimasa mają nieregularny kształt. Dokładniej, Enceladus ma kształt spłaszczonej elipsoidy o rozmiarach, obliczonych na podstawie zdjęć wykonanych przez sondę Cassini, 513 na 503 na 497 km.

Budowa i powierzchnia[edytuj | edytuj kod]

Enceladus jest księżycem lodowym, zbudowanym w znacznym stopniu z lodu. Jego powierzchnia jest stosunkowo młoda, bogata w twory takie jak kratery, gładkie równiny oraz rozległe szczeliny i grzbiety. Przypuszcza się, że ukształtowała się ok. 100 milionów lat temu wskutek wydobywania się wody z wnętrza księżyca. Pokrywający ją świeży, czysty lód sprawia, że Enceladus ma największe albedo ze wszystkich obiektów w Układzie Słonecznym - odbija on ponad 99% padającego nań światła. Niewielka ilość pochłanianej energii słonecznej powoduje, że temperatura powierzchni tego księżyca wynosi w południe zaledwie -198°C. Mimo to na tym niewielkim księżycu występują aktywne lodowe wulkany lub gejzery.

Rozmiary Enceladusa nie są na tyle duże, by zachodzące w jego wnętrzu reakcje rozpadu pierwiastków promieniotwórczych mogły obecnie dostarczać znaczące ilości energii. Jednak występujące na powierzchni księżyca pęknięcia, szczeliny i inne deformacje terenu świadczą, że zachodzą na nim złożone zjawiska tektoniczne, pomimo że jego wnętrze powinno ostygnąć już dawno temu. Źródłem ciepła może być tutaj grzanie pływowe, wynikające z istnienia rezonansu orbitalnego Enceladusa z innym księżycem, Dione, w stosunku 1:2.

Badania Enceladusa[edytuj | edytuj kod]

Zdjęcie z sondy Cassini 14 lipca 2005. Zdjęcie zostało sztucznie pokolorowane, żeby uwidocznić aktywny obszar tzw. tygrysich pasów na południowej półkuli

Przeloty sondy Cassini 17 lutego i 9 marca 2005 pozwoliły zbliżyć się odpowiednio na 1167 i 500 km, odkrywając jednocześnie cienką atmosferę w rejonie bieguna południowego i rejestrując tysiące cząsteczek kosmicznego pyłu wokół satelity. Podczas bliskiego przelotu sondy 9 marca 2005, wykonano bardzo szczegółowe zdjęcia, pokazujące wielką różnorodność jego powierzchni. Było to jak do tej pory największe zbliżenie podczas czteroletniej misji Cassiniego. Zdjęcia te mogą pomóc w odtworzeniu sekwencji procesów geologicznych, które zachodziły na powierzchni księżyca przez miliony lat. Enceladus tak zainteresował naukowców, że zdecydowali się skorygować trasę Cassiniego w taki sposób, aby także podczas następnego przelotu (14 lipca 2005) sonda zbliżyła się do księżyca na odległość zaledwie 175 km.

W trakcie lipcowego zbliżenia sonda wykryła na południowym biegunie księżyca miejsce cieplejsze aż o kilkadziesiąt stopni od obszarów okołorównikowych. Analiza zdjęć uzyskanych z sondy Cassini potwierdziła istnienie w tym miejscu lodowego wulkanu. Modele wnętrza księżyca, wyjaśniające jego aktywność sugerują, że na Enceladusie płynna woda może znajdować się zaledwie kilka metrów pod powierzchnią lodu w postaci niewielkich zbiorników, które uwalniają swą zawartość podobnie jak ziemskie gejzery. W związku z tym niektórzy uczeni uważają, że na tym księżycu mogą istnieć warunki do powstania organizmów żywych[2].

Inna hipoteza sugerowała, że źródłem wyrzucanej z powierzchni księżyca pary i kryształków lodu może być tarcie o siebie bloków lodowych, wywołane przez siły pływowe pochodzące od Saturna. Lotny materiał miał sublimować, kiedy siły pływowe otwierają szczeliny w obszarze "tygrysich pasów". Jeżeli hipoteza ta byłaby prawdziwa, oznaczałoby to, że lodowa skorupa Enceladusa ma wszędzie grubość kilku kilometrów, ale pod nią musi znajdować się ocean wody umożliwiający na tyle silne ruchy skorupy, by wywołać jej pęknięcia[3]. Okazało się jednak, że aktywność kriowulkaniczna nie zmienia się zgodnie z tym modelem[4].

Gejzery[edytuj | edytuj kod]

Zjawisko kriowulkanizmu. Widoczne smugi to materia wyrzucana ponad powierzchnię satelity.

Gejzery na Enceladusie są źródłem co najmniej większości materii pierścienia E Saturna. Materia taka opada na planetę w ciągu najwyżej kilku tysięcy lat, co dowodzi aktywności księżyca, choć możliwe jest też, że pierścień jest zasilany również odłamkami powstałymi podczas zderzeń księżyców z niewielkimi meteoroidami. Gejzery wyrzucają cząsteczki lodu z prędkością ok. 400 m/s, 1500 km ponad powierzchnię Enceladusa. Ich rozmiary są bardzo niewielkie, porównywalne z grubością ludzkiego włosa. Sonda Cassini stwierdziła istnienie dwóch rodzajów tych cząsteczek. Jeden to czysty lód wodny, a drugi to lód wymieszany z innymi substancjami (w tym z solami[2]). Z obserwacji struktury księżyca wynika, że czysty lód pochodzi z powierzchni, a ten zabrudzony z wnętrza satelity[5].

W 2011 roku badania prowadzone przez Kosmiczne Obserwatorium Herschela dowiodły, że woda wyrzucana z powierzchni księżyca tworzy olbrzymi pierścień pary wodnej wokół Saturna. Odkrycie to identyfikuje źródło wody górnych warstw atmosfery Saturna. W ten sposób Enceladus stał się jedynym znanym księżycem w Układzie Słonecznym, o którym wiadomo, że wpływa na skład chemiczny planety, wokół której krąży[6]. Para wodna jest wrzucana poprzez sieć dżetów zlokalizowanych wokół południowego bieguna księżyca. Jej ilość szacuje się na około 250 kg/s.

Tektonika[edytuj | edytuj kod]

Dokładniejsze obserwacje obszaru "tygrysich pasów" ukazały, że są to struktury zaskakująco podobne do grzbietów oceanicznych na Ziemi. Oprócz charakterystycznej "schodkowej" struktury, tworzonej przez strefy spreadingu i uskoki transformujące[7] zaobserowano także porzucone ryfty i pasujące do siebie części struktur powierzchniowych, rozdzielone przez "tygrysie pasy"[8][9]. Te obserwacje sugerują, że na księżycu zachodzą procesy rozrostu lodowej skorupy, jednak w odróżnieniu od ziemskiego spreadingu, jest to proces asymetryczny[10].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Planetary Satellite Mean Orbital Parameters (ang.). Jet Propulsion Laboratory, 2009-12-17. [dostęp 2011-07-17].
  2. 2,0 2,1 Słony ocean poza Ziemią?. wiadomosci.gazeta.pl, 2009-05-13. [dostęp 2009-05-13].  Cytat: "Niemieccy naukowcy badający lodowy gejzer tryskający z okolic południowego bieguna Enceladusa (...) odkryli w nim ślady soli. To kolejny dowód wzmacniający hipotezę, że pod lodową skorupą księżyca płynie ocean wody"
  3. New Scientist news service, 16.05.2007
  4. Enceladus Jets -- Are They Wet or Just Wild?. 26.11.2008.
  5. Cassini Spacecraft to Dive Into Water Plume of Saturn Moon, 10.03.2008
  6. ESA: Deszcze Enceladusa (pol.). W: tłumaczenie [on-line]. 2011-07-26. [dostęp 2011-08-12].
  7. Ciclops: Spreading Ridge Transforms On Enceladus
  8. Cassini: Ancient Terrain on Enceladus
  9. Ciclops: Reconstructing the Past on Enceladus
  10. Saturn's Dynamic Moon Enceladus Shows More Signs of Activity. 15.12.08.

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]