Friderika
10 °C
17 °C

Oxigénnel bombázza az Enceladus a Titánt

2010.07.27. 12:57
A NASA szakértőinek új modellje szerint a Titan légkörében lévő oxigén egy másik hold, az Enceladus vulkánjai által kilövellt vízgőzfelhőkből származik.

A Szaturnusz holdrendszerében lejátszódó folyamatokat vizsgálta meg az amerikai űrkutatási hivatal, különös figyelmet szentelve az Enceladus nevű hold gejzírjeinek létrejöttére. A hold déli pólusvidékén feltörő vízgőzfelhőket (amelyek a holdon működő, jeges vulkánok, az úgynevezett kriovulkanizmus eredményei) már többször sikerült megfigyelni. A Cassini űrszonda többször készített felvételeket a kitörések forrásairól, és átrepült az űrbe kidobódó anyagfelhőkön is.

J. Cooper és E. Sittler, a NASA szakembereinek új eredményei arra utalnak, hogy a gejzírek kialakulásában fontos szerepet játszik a hold felszínét érő kozmikus sugárzás, ami nagy előrelépést jelent az eddigi modellekhez képest. A kutatók szerint a Szaturnusz mágneses terében gyorsan mozgó, töltött részecskék (nagyrészt elektronok) nagy számban érik el az Enceladus jeges felszínét, és energiájuk szétbontja a jeget alkotó molekulák (víz, ammónia, metán és egyéb szénhidrogének) egy részét.

A molekuladarabok - a jégpáncélnak az árapályerők és mikrometeorit-becsapódások okozta, folyamatos olvadása-újrafagyása következtében - eljutnak a felszín mélyebb rétegeibe is, ahol kölcsönhatásba lépnek más alkotóelemekkel. Ilyenkor illékony gázok is keletkeznek, amelyek nyomása folyamatosan nő, amíg robbanásszerűen ki nem törnek a felszín alól.

Montázs a Cassini által vizsgált szaturnuszholdakról. A legújabb vizsgálatok szerint a gyűrűs bolygó kísérői nemcsak dinamikai, hanem kémiai kapcsolatban is állnak egymással (NASA/JPL/Space Science Institute).
Montázs a Cassini által vizsgált szaturnuszholdakról. A legújabb vizsgálatok szerint a gyűrűs bolygó kísérői nemcsak dinamikai, hanem kémiai kapcsolatban is állnak egymással (NASA/JPL/Space Science Institute).

Az Enceladus gejzírjei révén tehát nemcsak vízgőz és ammónia, hanem hidrogén- és oxigénatomok is kijutnak a világűrbe, melyek a Szaturnusz magnetoszférájában utazva más holdakra is eljuthatnak. Így többek között a Titanra is, amelynek - a bolygó többi holdjával ellentétben - különösen sűrű és vastag légkörében az oxigén (a korábbi elméletekkel szemben) akár a felszínig is lejuthat. Ezt a teóriát korábban azért vetették el a szakértők, mert az oxigén normális esetben reakcióba lép a Titan légkörének alkotóelemeivel (különösen a metánnal), és ez új vegyületek (szén-monoxid, szén-dioxid) létrejöttéhez vezet.

A NASA-csoport néhány tagja azonban olyan megoldást talált, ami megváltoztatja az eddigi feltevéseket. Elméletük szerint a légkörbe érkezõ oxigénatomokat csapdázhatják a hold légkörében lévõ fullerénmolekulák (hatvan, vagy annál is több szénatomot tartalmazó, öt- és hatszögű gyűrűkből felépülő, zárt molekulák), megvédve azokat a kémiai reakcióktól.

Különböző típusú fullerénmolekulák. Ahogyan a c) esetben is látható, ezek a szénmolekulák akár egyes atomok "csapdázására" is képesek - a NASA kutatói szerint a Titan hold légkörébe érkezõ oxigénatomok így képesek eljutni a felszínig (forrás: U. of Tokyo).
Különböző típusú fullerénmolekulák. Ahogyan a c) esetben is látható, ezek a szénmolekulák akár egyes atomok "csapdázására" is képesek - a NASA kutatói szerint a Titan hold légkörébe érkezõ oxigénatomok így képesek eljutni a felszínig (forrás: U. of Tokyo).

A fullerénmolekulák egymással, vagy más policiklusos aromás szénhidrogénekkel (PAH) laza kötődésű, nagyméretű aeroszolokat alkotva egészen a felszínig süllyedhetnek. A számítások alapján a Titant - is - érő kozmikus sugárzás hatására a leérkező, oxigént is tartalmazó fullerének még komplexebb vegyületekké, akár az élet alapköveinek számító aminosavakká is alakulhatnak.

Bár a Titan légkörében lévő fullerénmolekulák létét megfigyelésekkel még nem sikerült igazolni, az új eredmények tükrében az mindenképpen biztosnak tűnik, hogy a Szaturnusz kísérői nemcsak dinamikai, hanem kémiai kapcsolatban is állnak egymással, és hogy a főként az Enceladusról származó víz és oxigén jó eséllyel más holdak légköri és felszíni folyamataiban is fontos szerepet játszhat.