Cassini 1997-2017: lõputu avastusreis, elulootus salapärases ookeanis enam kui miljardi km kaugusel
Täna kella 17.30 IST paiku purustab NASA kosmoseaparaat Cassini planeedi viimase embuse surve ja temperatuur, mida see on armastanud pärast 13 aastat tagasi Saturni maailma saabumist. Inimkonna hiiglaslik planeetidevaheline hüpe on avanud uksed astronoomia suurimatele avastustele.
Saturn, nagu on näinud Cassini (NASA) 1997. aastal tähistas NASA oma naasmist Punasele planeedile Marsi rajaleidja missiooni täiusliku maandumisega. Mars Pathfinder oli väga säästlik missioon, mis maksis vähem kui kaks aastat varem valminud Kevin Costneri film Waterworld. Kuid 1997. aastal käivitati ka palju suurem missioon, mis oli üle 10 korra kallim ja mida arendati umbes kümme aastat – ilma suurema ajakirjanduse ja avalikkuse kärata.
NASA lipulaev Cassini Huygens, koostöös Euroopa Kosmoseagentuuriga, suundus Saturnile, et uurida planeeti ja selle kuud. Mitmed Voyager-1 ja Voyager-2 ning Pioneeri möödalennud olid andnud piisavalt huvitavaid andmeid, et veenda NASA juhitud kosmoseagentuuride konsortsiumi, et aeg suureks missiooniks Saturnile on kätte jõudnud. Kuna Saturn on nii kaugel, saaks missiooni toiteallikaks plutooniumikütusel töötav radioaktiivne soojusgeneraator. Missiooniks vajalik elektrienergia oleks väiksem kui toakonditsioneeri jaoks vajalik ja võrdne kaheksa 100-vatise lambipirniga. Cassini kannaks Huygensi sondi, mis üritaks maanduda ühele Päikesesüsteemi kõige huvitavamale ja Maa sarnasemale kuule Titanile.
Cassini valis maalilise tee Saturnile – see lendas mööda Veenust, Maad ja Jupiterit, läbides 2 miljardit miili, et jõuda seitsme aastaga sihtkohta. Selleks ajaks, kui Cassini oli Saturni ümber orbiidile sisestamiseks valmis, olid NASA järgmise põlvkonna marsikulgurid Spirit ja Opportunity juba maa peal.
***
Maal ja Marsil on sarnasusi – mõlemad on silikaatidest valmistatud maapealsed planeedid, mõlemal on pinnavesi. Kuid Saturn on täiesti erinev.
Kujutage ette, et maandute Saturnile – seal pole kindlat pinda, millel kõndida. Saturnil on metallist tuum, mis on kaetud metallilise ja vedela vesinikuga. See koosneb gaasist ja võib teoreetiliselt veepinnal hõljuda – Saturni tihedus on 30% madalam kui vee tihedus. Kuigi planeet on ruumalalt umbes 700 korda suurem kui Maa, on selle tihedus kaheksandik Maa tihedusest.
Kas on igav vaadata ainult ühte Kuud Maal? Saturnil on neid 62. Neist suurim, Titan, on suurem kui planeet Merkuur.
Kui arvasite, et orkaan Irma oli halb, mõelge sellele: Saturni tormid on umbes 10 korda tugevamad kiirusel 1200 miili tunnis ja kestavad aastaid kuni aastakümneteni.
Kas kardate välku Maal? Saturni tormid tekitavad mõnikord välku iga 1/10 sekundi järel.
Kas tunnete end Maal vanana? Aasta Saturnil on 29 Maa aastat!
***
Niisiis, millised olid Cassini teaduslikud saavutused 14-aastase missiooni jooksul? Kosmoselaev sooritas umbes 300 tiiru ümber Saturni, sealhulgas rohkem kui 150 möödalendu selle kuudest; see avastas erinevatel kuudel kuus noorkuud ja kaks maa-alust ookeani. Nagu Maal, on ka Saturnil neli aastaaega; Cassini suutis proovida kolme neist.
Huygensi sond kandis palju instrumente, see oli mõeldud sisenema ja üle elama umbes 3-tunnise laskumise läbi Saturni atmosfääri ning elama üle ka ookeani maandumise. See maandus edukalt Titanile, mis on kaugelt kaugeim keha, millele NASA on kosmoselaeva maandunud.
Nagu Maa oma, koosneb ka Titani atmosfäär peamiselt lämmastikust, metaani jälgedega. Kuna Maa metaanil on biogeensed allikad, on küsimus selles, kas metaan Titanil on seotud eluga. Huygensi sond paljastas Titanil põneva maailma – temperatuur on umbes –180C ehk külmem kui Antarktikas ja atmosfäärirõhk on umbes 50% kõrgem kui Maa pinnal. Metaan on rohkem maapinna lähedal ja seal on tõenäoliselt maapinnalähedane vedela metaani allikas.
Pilt vulkaanist Maal võlub pilte kuumast vulkaanilisest magmast ja gaasidest; kujutage ette külma vulkaani. Cassini-Huygensi sond leidis tugevaid tõendeid krüovulkanismi kohta - vulkaanist, kus vesijää ja süsivesinike segu paiskuvad Titani paksu atmosfääri. Tegelikult arvatakse, et krüovulkanism on välisplaneetide satelliitidel üsna tavaline.
***
Kus Päikesesüsteemis leiaks elu? See võib olla Cassini suurim avastus. Kosmoselaeva andmed näitavad, et Saturni kuu Enceladuse jäise maakoore all on Vaiksest ookeanist sügavam suur ookean. Kohati on maakoor vaid umbes miili paksune. Veelgi enam, Enceladuse sisemuses on tõenäoliselt soojusallikas, mis põhjustab ookeani vee pinnale paiskumise. Enceladuse ookean on tume ja kaheksa korda sügavam kui Vaikse ookeani keskmine sügavus.
See ökoloogiline keskkond on jubedalt sarnane Maaga – ja Maal toetab selline elupaik elu. Enamik Maa ookeane on tumedad – afootiline tsoon, kuhu päikesevalgust ei imbu, algab vaid kilomeetri kaugusel pinnast, samas kui ookeanid võivad kohati olla kuni 11 km sügavusel, näiteks Mariaani süvikus. Maal leidub soojusallikaid, mis põhjustavad ookeani põhjas vulkaanilist või hüdrotermilist aktiivsust. Kunagi peeti neid hüdrotermilisi tuulutusavasid elule ebasobivateks: milline organism elaks lõppude lõpuks jääkülmas vees, pilkases pimeduses, ookeanipõhja kõrge rõhu all, väävlirikastes happelistes tingimustes? Hiljutised NASA rahastatud uuringud on aga näidanud, et veealustes vulkaaniavades õitseb elu. Kuna valgust pole, on mõned mikroskoopilised organismid kemoautotroofsed, mis tähendab, et nad saavad energiat keemilistest reaktsioonidest – erinevalt Maa pinnal asuvatest organismidest, mis on fotoautotroofsed (saavad energiat valgusest).
***Miljardi dollari küsimus on siis järgmine: kui elu leidub Maa ookeanide all asuvates hüdrotermilistes avades, siis kas elu varitseb Enceladuse massiivse maa-aluse ookeani pimedas sügavuses? Kui jah, siis millised on nende eluvormide omadused? Kas need on mikroskoopilised? Kas nad on kemoautotroofsed? Loodetavasti annab vastused järgmistel aastakümnetel toimuv Cassini järelmissioon.
ELU SELLEST MAAILMAST VÄLJA (Allikas: NASA)
15. oktoober 1997, tõus: Titan IVB/Centaur tõusis õhku koos Cassini orbiidi ja ESA Huygensi sondiga.
25. aprill 1998, Veenuse esimene möödalend: Cassini-Huygens lendas Veenusest mööda, liikudes Veenuse pinnast 176 miili (284 km) raadiuses. Gravitatsiooniabi kiirendas kosmoselaeva umbes 7 km/s, et aidata sellel Saturni jõuda
24. juuni 1999, teine Veenus möödalend: Pärast järjekordset ümber Päikesereisi sooritas Cassini-Huygens teise gravitatsiooniabi saamiseks Veenusest möödasõidu, mis seekord jõudis planeedist 600 km kaugusele.
17. august 1999, Maa ja Kuu möödalend: Peaaegu 2 aastat pärast starti lendas Cassini-Huygens Maast 1100 km kaugusele, suurendades kiirust 5,5 km/s
detsember 1999 – aprill 2000, läbi asteroidivöö: Cassini-Huygensist sai seitsmes kosmoseaparaat, mis lindi üle läbirääkimisi pidanud
29. detsember 2000, Jupiteri uurimine: Cassini-Huygens lähenes Jupiterile 10 miljoni km kõrgusel 30. detsembril, pakkudes koos juba Jupiteri ümber tiirleva Galileo kosmoselaevaga ainulaadse ülevaate Jovia süsteemist.
31. oktoober 2002, kaamera testitud OK: Cassini jäädvustas Saturni pildi kaameratesti käigus 20 kuud enne planeedile jõudmist. See asus siis Saturnist 285 miljoni km kaugusel, mis on Maa ja Päikese vaheline kaugus peaaegu kaks korda pikem
7. aprill 2004, Saturni tormide vaatamine: Kolm kuud pärast Saturnile jõudmist täheldas Cassini kahe tormi ühinemist suuremaks tormiks – alles teist korda täheldati seda nähtust Saturnil
31. mai 2004, kaks noorkuud: Cassini avastas kaks senitundmatut kuud – Methone’i ja Pallene’i, läbimõõduga 3 ja 5 km, mis viis Saturni teadaolevate kuude arvu 60ni. See pidi suurenema
10. juuni 2004, kõigepealt, Phoebe: Phoebe oli esimene Cassini paljudest Kuu möödalendudest. Kosmoselaev lendas tumedast kuust 2000 km raadiuses, 1000 korda lähemale kui Voyager-2, mis jõudis 1981. aastal Phoebe 2,2 miljoni km kaugusele.
30. juuni 2004, Saturni orbiidi sisestamine: Huygensi sondi endiselt kandvast Cassinist sai esimene kosmoselaev, mis tiirles Saturni ümber
24. oktoober 2004, esimene kohtumine Titaniga: Kosmoseaparaat edastas teavet ja pilte pärast seda, kui ta oli edukalt uurinud Saturni kuu Titani udust atmosfääri 1200 km kõrguselt Titani pinnast
23. detsember 2004, Huygensi sond eraldub: Huygensi sond eraldus Cassini orbiidilt, et alustada kolmenädalast teekonda Titanile
13. jaanuar 2005, laskumine Titanile: Huygens maandus Titanile – see oli esimene ja ainuke välise päikesesüsteemi maailmas. Laskumine kestis kaks tundi ja 27 minutit ning akutoitel sond elas Titani pinnal veel 72 minutit ning edastas suurejoonelisi pilte, mis paljastasid meteoroloogia ja geoloogia, mis sarnanes erakordselt Maa omaga.
8. märts 2006, Vedel vesi Kuul: Teadlased teatasid tõenditest vedela vee reservuaaride kohta, mis toidavad tohutut aurupilve Saturni väikese kuu Enceladuse lõunapolaaralade kohal. Veebruari alguses oli Cassini avastanud Enceladusel midagi atmosfääri sarnast.
31. mai 2008, esmane missioon läbi: Nelja aasta jooksul Saturnis paljastas Cassini palju uusi teadmisi planeedi, selle rõngaste ja kuude kohta
2. veebruar 2010, missioon pikendati 2017. aastani: Laiendus võimaldas Cassinil jälgida Saturni süsteemi hooajalisi muutusi peaaegu poolel planeedi 30-aastasest orbiidist ümber Päikese
21. juuni 2011, Enceladuse peidetud ookean: Cassini leidis rohkem tõendeid suuremahulise soolase vee reservuaari kohta Enceladuse jäise maakoore all
1. märts 2012, vihje värskest õhust Diones: Cassini nuusutas molekulaarseid hapnikuioone Saturni kuu Dione ümber. Ioonid on hõredad - üks iga 11 kuupsentimeetri kohta
5. märts 2014, 100. Titani möödalend: Iga möödalend andis veidi rohkem teadmisi Titanist ja selle silmatorkavatest sarnasustest Maaga. Titan on tõesti varajane Maa sügavkülmas
27. juuli 2014, 101 geisrit Enceladusel: 101 erinevat geisrit näitasid, et vedel vesi võib Kuu maa-alusest merest kuni maapinnani jõuda
12. aprill 2017, Energiat eluks? Teadlased teatasid, et Enceladuse maa-aluses ookeanis on vesinikgaas, mis võib potentsiaalselt pakkuda elule keemilise energiaallika.
23. aprill 2017, Final Titan möödalend: Cassini möödus 127. ja viimasel lähenemisel 979 km kõrguselt Titani pinnast
26. aprill 2017, suur finaal algas: Cassini andis oma ajaloolise missiooni lõpust märku 22 julge silmusega läbi Saturni ja selle sisemise rõnga vahelise pilu, jõudes lähemale kui kunagi varem ja avastades selle käigus täiesti uut Saturni maailma.
15. september 2017, suur finaal: Kuu aega pärast 20-aastast kosmoses viibimist teeb Cassini oma viimase sukeldumise Saturni atmosfääri. See purustatakse ja aurustatakse Saturni lõpliku embuse rõhu ja temperatuuri mõjul.
Jagage Oma Sõpradega:
