Zrobić SELFI Enceladusowi

3

Ostatnie lata były niezwykle ciekawe pod względem badań lodowego księżyca Saturna, Enceladusa. Okazało się, że pod lodową skorupą księżyca skrywa się globalny ocean, a po przelocie sondy Cassini przez wodne gejzery Enceladusa odkryto gaz wodorowy w pióropuszu materii tryskającej z południowego bieguna.

Cząsteczki wodoru mogą stanowić dobrą pożywkę dla bakterii. Stąd dalsze przypuszczenia, że ocean Enceladusa może być przyjazny dla życia. Odkrycia zainspirowały naukowców NASA, do opracowania instrumentu, który zbada więcej szczegółów dotyczących gejzerów Enceladusa.

SELFI (Submillimeter Enceladus Life Fundamentals Instrument) to zaawansowane technicznie urządzenie do pomiaru submilimetrowego śladów chemikaliów w pióropuszach pary wodnej i lodowych cząstkach, które wydobywają się z pęknięć w skorupie Enceladusa (nazywanych tygrysimi pasami). Badając pióropusze, naukowcy są przekonani, że mogą ekstrapolować skład oceanu leżącego pod lodową skorupą księżyca i jego potencjał do wspierania życia pozaziemskiego.

SELFI to doskonały instrument dla przyszłych misji kosmicznych przeznaczonych do badania wodnych światów. Sonda wyposażona w SELFI będzie w stanie zbadać znacznie więcej niż dotychczas, w tym spojrzeć co skrywa się pod pokrywą lodową Enceladusa (lub Europy, lodowego księżyca Jowisza).

Pytania, na które naukowcy ostatecznie chcą odpowiedzieć, brzmią:

  • Czy życie istnieje na Enceladusie i innych lodowych światach w zewnętrznym Układzie Słonecznym?
  • Czy Enceladus posiada ciepłe otwory hydrotermalne na dnie oceanu, które mogą wspierać życie?

„Długości fal submilimetrowych, które znajdują się w zasięgu radiowym bardzo wysokiej częstotliwości, dają nam sposób na mierzenie ilości wielu różnych rodzajów cząsteczek w zimnym gazie. Możemy przeskanować wodne pióropusze, aby zobaczyć, co wydobywa się z Enceladusa” – powiedział główny wykonawca SELFI, Gordon Chin. – „Para wodna i inne molekuły mogą ujawnić tajemnice chemii oceanu i poprowadzić sondę kosmiczną na najlepszą ścieżkę, by latać przez gejzery i bezpośrednio dokonywać innych pomiarów.”

Spektrometry wykorzystywane są dzisiaj we wszystkich naukach o kosmosie, mogą analizować skład chemiczny gazów i ciał stałych we wszystkich zakresach długości fal i częstotliwości, w planetach, gwiazdach, kometach i innych obiektach, informując o ich fizycznych właściwościach. Dostrojenie do pasma submilimetrowego jest stosunkowo nowe ze względu na złożoność budowy instrumentów czułych na tę długość fal.

Dzięki wsparciu funduszy badawczo-rozwojowych NASA, Gordon Chin i jego zespół zwiększają czułość instrumentu wzmacniając sygnał w regionie wokół częstotliwości 557 GHz, która ma najsilniejszy sygnał z wody. Poprawi to zdolność do mierzenia niewielkich ilości wody i śladów innych gazów, nawet w niskich temperaturach.

Ulepszenia SELFI umożliwią jednocześnie wykrywanie i analizę 13 rodzajów cząsteczek, w tym wody w różnych postaciach izotopowych, a także metanolu, amoniaku, ozonu, nadtlenku wodoru, dwutlenku siarki i chlorku sodu oraz związków chemicznych soli.

„SELFI jest naprawdę przełomowy” – powiedział Gordon Chin, dodając, że wierzy, iż jego zespół może wystarczająco ulepszyć instrument, by zaproponować przyszłe misje. „To jeden z najbardziej ambitnych instrumentów submilimetrowych, jakie kiedykolwiek zbudowano.”

Źródło: NASA Goddard Space Flight Center