A Cassini és a Szaturnusz

Hamarosan véget ér a Cassini-űrszonda missziója, de lássuk mit is tudtunk a Szaturnuszról és holdjairól!

A Cassini űrszonda, pontosabban a Cassini-Huygens szondapáros a NASA, az Európai Űrügynökség (ESA) és az Olasz Űrügynökség közös küldetése. 1997. október 15-én indították, 2004. július 1-jén érkezett meg és állt Szaturnusz körüli pályára. Az ESA Huygens szondája 2005 januárjában sikeresen leszállt a Szaturnusz legnagyobb holdjára, a Titánra. A Cassini azóta folyamatosan vizsgálja a Szaturnuszt, kozmikus környezetét, gyűrűit és holdjait.

 

A Cassini a Szaturnusz körül

 

A Szaturnusz távolsága a Naptól 1,43 milliárd km, átmérője 120 ezer km. 29,46 földi év alatt kerüli meg egyszer a Napot. Tengelye 26,7 fokkal hajlik a pályasíkhoz, ez azt jelenti, hogy hol egyik, hol másik pólusa dől valamennyire a Nap felé. A Szaturnusznak ez a Naphoz viszonyított helyzete a földről is észrevehető a gyűrűrendszerre való rálátás mértékéből. A napsugárzás a Szaturnusznál csak 1%-a annak, amennyi a Földet éri, de ez is elég ahhoz, hogy évszakos váltakozást idézzen elő. A Szaturnusz akkor van Napközelben, amikor déli pólusa billen a Nap felé.

A Szaturnusz tömege a Földének 95-szöröse, ennek ellenére kicsi a sűrűsége. A Szaturnusz főleg a legkönnyebb elemekből, hidrogénből és héliumból áll, s ezek légnemű és folyékony halmazállapotban egyaránt jelen vannak. A Szaturnusz sűrűsége az összes bolygóé közül a legkisebb. A bolygónak nincs megfigyelhető felszíne, külső rétege a légkör. Belsejében a nyomás és a hőmérséklet növekszik a mélységgel arányosan, és a hidrogén-hélium folyadékká alakul. Mélyebben az atomok elvesztik elektronjukat és fémként viselkednek. Ebben a régióban keletkezik a mágneses tér, mely a földinek 71%-a. A központi mag a Föld tömegének 10-20–szorosa.

 

 

A Szaturnusz légköre alkotja a bolygó látható felszínét, úgy néz ki, mint egy halványsárga felhőakaró, melyen a bolygó egyenlítőjével párhuzamosan elhelyezkedő halvány sávok vannak. Nincsenek olyan látványos alakzatok, mint a Jupiter esetében. A légkör alkotói 96,3% hidrogén és 3,7% hélium és egyéb gáz. A légköri hőmérséklet a magassággal együtt csökken, s eltérő magasságban eltérő felhők alakulnak ki. A Szaturnusz légkörében három felhőréteg van. Legmagasabban az ammóniajég-kristályok, alatta ammónium-hidroszulfát, a legalsó rétegben vízjég. Időnként szmog keletkezik, mely azon féltekén alakul ki, amelyik a nap felé dől. A Szaturnusz csaknem kétszer annyi energiát sugároz ki, mint amennyit a Naptól kap.

A fehér ammóniajégből álló, hatalmas felső légköri viharok a Földről nézve akkor láthatók, amikor kiemelkednek a ködből. Ilyen viharok mintegy 30 évente egyszer fordulnak elő, mégpedig az északi félteke nyarának közepén. 2004-ben a Cassini-űrszonda felfedezett egy régiót, amelyen éppen akkor viharok domináltak, és viharsikátornak nevezték el. A bolygón támadó szél sebességét és irányát a viharok és a felhők megfigyeléséből állapítják meg. A Szaturnusz uralkodó szelei kelet felé fújnak sebességük 1800 km/h.

A Szaturnusz gyűrűi a Naprendszer egyik leglátványosabb alakzatai. Először Galilei észlelte, de nem tudta azonosítani, majd C. Huygens mutatta ki, hogy egy anyaggyűrűről van szó. A gyűrűk vízjégből és törmelékből, porszemcsékből állnak. A részecskék mérete a porszemtől a több méteres sziklákig terjed. A gyűrűket C, B, A, F, G, E betűkkel jelölik. Ezeken kívül még létezik egy D gyűrű is. A fő gyűrűk maguk is több ezer algyűrűkre oszlanak. A gyűrűk között holdacskák is vannak, melyek fenntartják azokat, illetve kialakítják a réseket. Ilyen a Cassini rés és az Encke rés.

 

 

Enceladus

Távolsága a Szaturnusztól 238 020   km, átmérője 512 km. Az Enceladus a Szaturnusztól számított tizedik hold, és a széles E gyűrűben található. A gyűrűt anyaggal is ellátja. Felszíne jeges, így az egyik leglátványosabb hold. Megerősítést nyert, hogy a jégfelszín alatt sós óceán létezik, mely a déli póluson gejzírszerűen kitör. A mélyben egy egycellás áramlás lehet. Az áramlás működtetéséhez szükséges hőt az ár-apály erők biztosítják.

 

 

Titán

Távolsága a Szaturnusztól 1,22 millió km, átmérője 5130 km. A Naprendszer második legnagyobb holdja, nagyobb, mint a Merkúr bolygó. Vastag nitrogén légköre és szmogszerű fátyol takarja el a felszínét. Annak esélye, hogy megpillantsuk a felszínét 2005-ben jött el, amikor a Huygens leszálló egység a Titánon landolt. A Nitrogénben gazdag légkör több száz km-rel emelkedik a Titan fölé. Felszínét a földihez hasonló folyamatok alakítják, a metán és etán felhőkből eső hull alá, mely folyókat alkotva tavakba gyűlik a pólusok környékén. Az egyenlítőn nagy sivatagok találhatók.

 

A Titán felszíne

 

Felszíni hőmérséklete mínusz 180 Celsius fok, fele–fele arányban kőzetek és vízjég keverékéből áll ez a nagy hold. Ezt úgy képzelhetjük el, hogy a középpontjában egy jókora sziklás magot jégből, esetleg olvadt vízből álló réteg veszi körül. A felszínen szintén dominál a jég és a kőzet keveréke.

A 2004–ben a Szaturnuszhoz érkezett Cassini megfigyelései alapján hazánknál ötször nagyobb területen zuhogott nemrég a metáneső a Titán-holdon. A metánmonszunnak is nevezett jelenség alkalmanként hatalmas esőzéseket okoz a távoli égitesten, méghozzá annak sivatagos vidékein, ahol korábban folyadék nem mutatkozott.

 

 

Itt vannak a legfurcsább sivatagok a Naprendszerben. Bár víz itt bőségben megtalálható, a -180 Celsius-fokos hidegben az sziklaszilárd jeget alkot. A felszíni “kőzetek” ezért vízjégből állnak. A folyadék a holdon a felhőkből hullik, és a metán, valamint az egyéb szénhidrogének keveréke tavakban gyűlik össze, melyeket hatalmas folyók, folyórendszerek táplálnak, melyek kanyonokat vájnak maguknak.

A Titánon eddig a sarkvidéki térségekben sikerült csak metánesőket megfigyelni, ahol a lehulló csapadék folyókban áramlik a felszínen, és a mélyedésekben tavakat alkot. Ugyanakkor a bolygó alacsony szélességű területein szárazság jellemző. Az egyenlítői térségben üresek a folyóvölgyek és tómedrek, a sivatagos tájat homokdűnék borítják. Ezek a dűnék azonban eltérnek a földiektől, ugyanis jégszemcsékből, jéghomokból állnak.

 

 

A Szaturnusz körül keringő Cassini-űrszonda megfigyelései révén első alkalommal sikerült esőzést azonosítani ebben az egyenlítő környéki, egyébként száraznak tekintett vidéken. Elizabeth Turtle (Johns Hopkins University, Applied Physics Laboratory) és kollégái egy aktív felhőzóna elhaladása után a felszín színárnyalatában azonosítottak változást. A sötétedés legegyszerűbben azzal magyarázható, hogy csapadék hullott a Titán felszínére. Egy trópusi helyzetű, kiterjedt viharkomplexum vonulhatott el a térségben, s a metánesők révén mintegy 500 ezer négyzetkilométernyi terület (tehát Magyarországnál ötször nagyobb vidék) ázott

A megfigyelés arra utal, hogy a földi sivatagokhoz hasonlóan, alkalmanként a Titán száraz vidékein is történnek heves esőzések. A most azonosított jelenség igazolja a korábbi feltevést, amely szerint az úgynevezett metánmonszun révén időnként hatalmas esőzések történnek a holdon. Az ekkor lehullott folyékony metán pedig völgyeket váj a felszíni anyagba, és erősen pusztítja, alakítja azt.

 

 

Valljuk be őszintén, hogy a mínusz 180 Celsius fokos hőmérséklet nem az a hideg, ahol életet várnánk. A tudósokat azonban mégis komolyan foglalkoztatja az a lehetőség, hogy a Titánon egy a földitől merőben eltérő alapokon kifejlődött élet lehet. Ugyanis egyedülálló módon folyadék van a felszínén, mely igaz metán és etán, de ez körforgást végez. A légkörben és a talajon pedig szerves vegyületek bőven előfordulnak. Ezt az esetlegesen kialakulhatott életet nevezik metánon alapuló életnek, ahol az oldószer szerepét a víz helyett ez a közeg látja el. Ez a földitől nagyon eltérő életnek adhat lehetőséget, amely esetleg nem is szén alapú, hanem szilícium helyettesíti a szenet. A szilícium atom sokban hasonlít a szénre, ugyan úgy 4 vegyértékű, és olajokat, és hosszú láncú vegyületeket, szilikonokat képes alkotni.

Hogy van-e valamilyen életforma ezen a nagyon különös égitesten azt további kutatások fogják megválaszolni. Már tervezik azokat a missziókat melyek a Titán varázslatos világát fogják felkeresni. Akár egy hőlégballonos szonda is szerepel a lehetséges tervek között, mely végigjárná a felszín felett sodródva a vidéket. Vagy olyan szondák is lehetőséget kapnak, melyek mintát hozhatnának az említett tavakból, tengerekből.


Az alábbi angol nyelvű videó bemutatja a Cassini utolsó útját:


Garzó László cikke

Ha tetszett a cikk, kérlek oszd meg másokkal is: