Astronomija

10.04.2014.

Ima li života na... Enceladu?

Samo je šačica mjesta u svemiru za koja se nadamo da bi mogla sadržavati život kakvog poznajemo, u bilo kakvom obliku. Zasad samo za jedno mjesto znamo da ga zbilja i sadrži, a dugo vremena se glavnim kandidatom za drugu kolijevku života uzimao Mars. Premda se itekako razlikuje od Zemlje, taj joj je planet najsličniji od svih koje poznajemo. Nada da bi se negdje pod njegovom površinom mogao održavati kakav jednostavni biološki sustav još nije nestala i za znacima prisutnosti života na ili u Marsu se traga i u ovom času. Bilo bi veliko i vrijedno otkriće već i ako bismo pronašli fosilizirane ostatke možebitnih živih organizama iz davne Marsove prošlosti.

Ali kao puno vjerojatnija staništa mikroorganizama od Crvenog Planeta, danas se drže unutrašnjosti nekoliko velikih ledenih mjeseca u vanjskom dijelu Sunčevog sustava. I dok površine tih mjeseca zbog njihove enormne udaljenosti od Sunca ostaju na temperaturama daleko ispod ledišta vode, kilometrima ispod tih površina voda bi mogla biti dovoljno zagrijana da bude rastaljena. Iako postoje i neke egozotičnije zamisli o tome kakva sve može biti priroda života, općeprihvaćeno je da je za nastanak i održavanje te najdragocjenije pojave u svemiru potrebna upravo tekuća voda. Toplina potrebna za održavanje vode u tekućem stanju dolazi u nutrini nekog mjeseca iz dva glavna izvora: gravitacijskog privlačenja planeta i drugih mjeseca, koje unutrašnjost izlaže naprezanju putem plimnih sila, i radioaktivnim raspadom nestabilnih izotopa prisutnih u stjenovitim jezgrama.

Slojeve od tekuće vode različite debljine vjerojatno imaju čak tri Galilejeva mjeseca planeta Jupitera. To je dosad s najvećom izvjesnošću – premda na vrlo posredan način – ustanovljeno za Europu, najmanji od ta četiri velika prirodna satelita. Ganimedov bi podzemni ocean mogao biti još puno dublji i masivniji, a čak bi i Kalista pod ledenom korom mogla posjedovati razmjerno tanki omotač od tekuće vode. Ija, Jupiteru najbliži veliki mjesec, lišena je vode, ali ona trpi toliko snažne plimne sile da se dobar dio njenog stjenovitog materijala nalazi u rastaljenom stanju!

Posljednjih se godina za još jedno ledeno tijelo pretpostavljalo da bi moglo biti dijelom u obliku tekućine. Fotografije snimljene i mjerenja obavljena NASA-inom svemirskom letjelicom Cassini, snažno su ukazivali da je to uistinu tako. Prije nekoliko dana su objavljeni i rezultati jednog novog istraživanja, koje je potvrdilo da ocean pod površinom postoji i na tome objektu – Saturnovom mjesecu Enceladu. I to se istraživanje oslanjalo na podatke što ih je poslao Cassini, velika i svestrana sonda koja još od 2004. g. orbitira oko Saturna. Taj je planet, dakako, najpoznatiji po svome velikom i sjajnom prstenu, a oko njega obilazi i orijaški mjesec Titan, jedini u Sunčevom sustavu koji posjeduje pravu atmosferu. Kako se pokazuje, Saturnov prsten (a i drugi takvi prsteni oko velikih planeta) je zapravo sazdan od niza koncentričnih prstena različitih dimenzija, gustoća, pa i sastava.

Jedan od bljeđih prstena toga planeta nosi oznaku E, a nalazi se izvan onoga što se sa Zemlje vidi kao prepoznatljivi Saturnov prsten. Debeo oko 2000 km i širok više stotina tisuća kilometara, taj prstenasti oblak finih čestica leda najkoncentriraniji je upravo oko staze mjeseca Encelada. Encelad je širok samo oko 500 km i toliko je svijetao da odrazi skoro svo Sunčevo svjetlo koje padne na njega. On ne samo da je ledeni mjesec, već kao da je i prekriven svježim snijegom. A kako je Cassiniji pokazao, to je upravo tako! Brojne fotografije koje je ta letjelica snimala pod pomno izabranim uvjetima osvijetljenosti, pokazuju da iz Enceladovog južnog polarnog predjela neprestano izbijaju ledeni gejziri (kriovulkani), mlazovi sitnog snijega koji u najvećoj mjeri pada natrag na površinu, održavajući je iznimno bijelom i refleksivnom. Zbog te refleksivnosti, temperatura na površini Encelada se penje do najviše oko -200°C!

Kako bi se pobjeglo sili teži malog Encelada, dovoljno je postići brzinu od oko 860 km/h. Stoga ne čudi da jedan dio kriovulkanskih perjanica završava u stazi oko Saturna, čime se ledenim prahom nadopunjava prsten E. Modeliranje unutrašnjosti Encleada kojim se nastojalo protumačiti taj proces, uključivalo je i sloj tekuće vode ispod ledene kore mjeseca. Kako bi se provjerilo je li taj sloj uistinu prisutan, pomno je praćeno gibanje Cassinija tijekom niza njegovih prolijetanja mimo Encelada. Gravitacija mjeseca je dakako skretala letjelicu, ali je intenzitet toga skretanja – tj. ubrzavanja ili usporavanje – ovisio ne samo o ukupnoj masi mjeseca, već i o razdiobi te mase unutar njega. Te tanane varijacije u gravitacijskom polju Encelada su određene mjerenjem promjena u frekvenciji radijskog signala kojega je Cassini odašiljao tijekom prolijetanjâ. Taj dobro poznati Dopplerov učinak se već dugo vremena na različite načine rutinski koristi i ovdje na Zemlji, ali i drugdje u svemiru. Da bi se takvo mjerenje moglo provesti potrebnom preciznošću, sprega Cassinija i Dubokosvemirske mreže („Deep Space Network“) prijemnih postaja na Zemlji, morala je ostvariti osjetljivost kojom je bilo moguće registrirati promjenu brzine letjelice od samo 30 centimetara na sat (85 mikrona u sekundi)!



Rezultat ovog čudesnog mjerenja, može se ukratko opisati na sljedeći način: ispod ledene kore debele od 30 do 40 km, Encelad krije sloj tekuće vode dubok oko 10 km. To skriveno more bi moglo biti regionalnog karaktera, tj. moglo bi se nalaziti samo oko južnog pola mjeseca, upravo pod dugim pukotinama iz kojih brizgaju ledeni gejziri! Te pukotine, popularno nazvane Tigrove pruge, prikazane su na gornjoj slici lijevo. Toplina potrebna za taljenje leda u utrobi Encelada, oslobađala bi se dijelom djelovanjem plimnih sila, ali bi pomoć morala stići i od radioizotopa u stijenama. Znatna gustoća Encelada (1,6 kg/m3) ukazuje na to on posjeduje značajnu stjenovitu jezgru. Pokazuje se da bi tekuća i razmjerno topla voda bila u dodiru s tom stjenovitom podlogom, te bi otapala njene sastojke. Da je zbilja tako, pokazao je Cassini analizirajući sastav ledenih perjanica kroz koje je čak i prolijetao: i one i sam prsten E sadrže natrijeve soli! Taj spoj tekuće vode i minerala čini Encelad jednim od najvjerojatnijih utočišta izvanzemaljskog života za kojega u ovom trenutku znamo.

Fotografije: NASA/JPL/Space Science Institute/Caltech